Weiterentwicklungen der Medizin: Wie technischer Fortschritt konventionelle Behandlungen revolutioniert

Weiterentwicklungen der Medizin: Wie technischer Fortschritt konventionelle Behandlungen revolutioniert

21.03.2018

Aktuelles: Weiterentwicklungen der Medizin: Wie technischer Fortschritt konventi

Unter anderem dank der Forschung werden immer wieder neue Behandlungsmethoden entwickelt. Foto: fotolia.com / Gorodenkoff

Die blitzschnelle Evolution von Handys und Computern macht im Alltag überdeutlich, wie rasant der technologische Fortschritt sich bewegt und dabei spürbar unser Leben beeinflusst. Wie neue High-Tech-Verfahren das Gebiet der Medizin verändern, ist für Laien dagegen weniger transparent. Insbesondere während der vergangenen zwei Jahrzehnte sind Behandlungsmöglichkeiten entstanden, die konventionelle Therapien geradezu umkrempeln. Wer wissen möchte, welche medizinischen Innovationen deutschen Patienten aktuell zugutekommen und welche in der Zukunft geplant sind, erhält im Folgenden einen Überblick.


Brille und Kontaktlinsen - von gestern?

Brillen und Kontaktlinsen sind hierzulande allgegenwärtig. Immerhin gut 40 Millionen Bundesbürger lassen sich aktuell wegen einer Fehlsichtigkeit augenärztlich behandeln. Mediziner befürchten gar, dass in Zukunft noch wesentlich mehr Menschen von Kurzsichtigkeit betroffen sein werden, da sich die Anatomie des Auges den veränderten Mediengewohnheiten anpasst, so die Ergebnisse der Gutenberg Gesundheitsstudie.

Die simplen Formen der Kurz- und Weitsichtigkeit basieren dabei auf einfach erklärbaren physikalischen Phänomenen: Bei der Weitsichtigkeit ist der Augapfel des Betroffenes im Verhältnis zu seiner optischen Einrichtung zu kurz. Das durch die Linse gebündelte Bild würde hinter der Netzhaut liegen, erscheint auf der Netzhaut selbst also unscharf.

Bei der Kurzsichtigkeit verhält es sich genau andersherum: Der Augapfel der Betroffenen ist zu lang und verursacht, dass das durch die Linse erzeugte Bild bereits vor der Netzhaut entsteht. Beide Fehlsichtigkeiten lassen sich einfach korrigieren, indem Brille oder Kontaktlinsen die Rolle einer zusätzlichen Linse übernehmen, die den Brechungswinkel verändert und ein scharfes Sehbild zielgenau auf die Netzhaut treffen lässt.


Vor- und Nachteile von klassischen Sehhilfen

Ihr Prinzip mutet in der modernen Welt zwar antiquiert an, trotzdem werden Brillen von vielen Fehlsichtigen dem Tragen von Kontaktlinsen vorgezogen. Die Gründe dafür sind folgende:

  • Brillen spielen eine wachsende Rolle als modisches Accessoire und unterstreichen wahlweise einen seriösen oder extravaganten Look.
  • Es gibt keine Fremdkörper auf der Hornhaut, damit eignen sich Brillen insbesondere für Menschen mit trockenen Augen und Allergien.
  • Nach der Anschaffung fallen keine weiteren Kosten für Pflegemittel und Linsen an.

46 Millionen Brillenträgern in Deutschland stehen etwa vier Millionen Kontaktlinsennutzer entgegen. Dabei bieten die weichen Kunststoffschalen gegenüber Gläsern durchaus Vorteile:

  • Mit Kontaktlinsen lassen sich mehr Typen der Fehlsichtigkeit ausgleichen als mit einer Brille; insbesondere der irreguläre Astigmatismus.
  • Bei Kontaktlinsen besteht keine Einengung des Sehfeldes und keine Einschränkungen durch Regen oder Beschlagen der Gläser.
  • Sportliche Tätigkeiten und selbst das Schlafen sind mit speziellen Linsen möglich.


Augenlaserbehandlung als Alternative – lohnend oder nicht?

In den vergangenen Jahren revolutionierte die Laser-Technologie die Möglichkeiten, eine Fehlsichtigkeit zu korrigieren. Moderne Verfahren gleichen durch Abtragen der Hornhaut Fehlsichtigkeiten von -10 bis +3 Dioptrien dauerhaft aus und befreien die Patienten davon, mechanische Sehhilfen tragen zu müssen. Dabei wenden Augenärzte unter anderem folgende Verfahren an:

 

Behandlungen mit dem Augenlaser haben sich mittlerweile schon etabliert. Auch in anderen medizinischen Bereichen rückt die Technologie mehr und mehr in den Mittelpunkt. Foto:  fotolia.com / Thomas Francois.

 

  • LASIK: LASIK steht kurz für „Laser-in-situ-Keratomilieusis“ und ist eine seit 1999 vom Berufsverband der Augenärzte und der deutschen ophthalmologischen Gesellschaft anerkannte Behandlungsmethode. Dabei präpariert der Arzt mit einem Mikrokeratom, einem Miniaturhobel, eine Klappe in der Hornhaut des Patienten. Dieser sogenannte „Flap“, der eine Stärke von nur 0,15 Millimetern besitzt, wird zurückgeklappt, damit ein Kaltlicht-Laser die darunterliegende Hornhaut abtragen kann. Wie viel Gewebe der Laser entfernt, richtet sich nach individuellen Berechnungen. Anschließend verschließt der Operateur den betreffenden Bereich wieder mit der Hornhautklappe. Die klassische LASIK kann Kurzsichtigkeiten bis zu -10 Dioptrien, Weitsichtigkeit bis zu +3 Dioptrien und Astigmatismus bis 4 Dioptrien korrigieren. Die Kosten von etwa 1.500 Euro pro Auge übernehmen die gesetzlichen Krankenkassen dabei allerdings in den seltensten Fällen.
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  • Femto-LASIK: Femto-LASIK stellt die modernste Weiterentwicklung im Bereich des Augenlaserns dar. Hierbei verzichtet man völlig auf mechanisches Einwirken und Schneiden im Bereich der Hornhaut. Die Präparation des Flaps übernimmt hierbei ein Femtosekundenlaser. Größter Vorteil gegenüber der klassischen LASIK ist hier die höhere Sicherheit. Die Lage der Hornhautklappe kann der Arzt im Vorhinein exakt berechnen und die Behandlung wenn nötig sogar abbrechen. Femtolaser erzeugen keine glatten Schnitte in der Hornhaut, sondern perforieren sie mit winzigen Bläschen. Bricht der Operateur die Behandlung währenddessen ab, werden die mikroskopischen Bläschen vollständig von der Hornhaut resorbiert und sie bleibt unversehrt. Ein weiterer Vorteil der Femto-LASIK ist, dass der präparierte Hornhautdeckel wesentlich dünner ausfallen kann (bis zu einer Stärke von 80 Mikrometern), als es bei der klassischen LASIK mit einem Hobel möglich wäre.
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  • LASEK: LASEK steht für Laser-Epitheliale Keratomileusis und bezeichnet ein Verfahren, bei der ausschließlich die oberste Schicht der Hornhaut, das sogenannte Epithel, abgehoben wird. Dies geschieht mechanisch und durch eine Alkohollösung, die das Epithel von den darunterliegenden Hornhautschichten löst. Ist es abgehoben, nimmt ein Laser den nötigen Abtrag der tieferen Hornhautschichten vor. Am Ende des Eingriffes erhält die Epithelschicht wieder ihren ursprünglichen Platz und wird mit einer schützenden Kontaktlinse darauf fixiert.

Obgleich die modernen Laserverfahren bei Erfolg die Lebensqualität der Patienten drastisch verbessern, gibt es einige Faktoren, die im individuellen Fall gegen ihren Einsatz sprechen:

  • schwankende Dioptrienwerte im Vorjahr der Behandlung
  • schwere Grunderkrankungen
  • Schwangerschaft
  • eine Hornhautdicke, die weniger als 480 Mikrometer beträgt
  • chronische Erkrankungen der Hornhaut
  • Grauer Star, Grüner Star und bestimmte Typen der Makuladegeneration

Zusätzlich ist zu beachten, dass Augenlaserbehandlungen zudem auch unangenehme Nebeneffekte hervorrufen können. Zusätzlich zu den oben beschrieben Verfahren existieren auch noch weitere Methoden, die bei speziellen Problemen zum Einsatz kommen und verschiedene Vor- und Nachteile aufweisen. Dieser Bereich der Medizin ist durch die Technik in den letzten 20 Jahren stark verändert worden und verspricht mittlerweile mehr als solide Ergebnisse.

Robodoc - der neue Chirurg?

Die Disziplin der Chirurgie hat sich in den vergangenen 50 Jahren stark verändert. Für viele Eingriffe löste seit den 1990er Jahren die laparoskopische Technik beziehungsweise die minimalinvasive Chirurgie die konventionelle Chirurgie als „Goldstandard“ ab. Offene Operationen mit langen Schnitten werden in diesem Zuge durch Eingriffe ersetzt, bei denen nur noch kleinste Schnitte in Haut und Weichteilen vorgenommen werden müssen.

Heutzutage führen Operateure minimalinvasive Eingriffe vor allem im Bereich komplexer Bauchoperationen, Blinddarmentfernungen, Gallenblasenentfernungen, Magenverkleinerungen aber auch gynäkologischer und urologischer Eingriffe durch. Die Technik der Gelenkspiegelung ermöglicht den Einblick in die Situation des Schulter-, Knie-, Hüft-, Ellenbogen- oder Sprunggelenks und kann dabei sogar in manchen Fällen ambulant durchgeführt werden. Auch in der ästhetischen Chirurgie entwickeln sich minimalinvasive Techniken vor allem im Bereich des Stirn- und Gesichtsliftings.

Wo Mediziner vor Jahrzehnten einen entzündeten Blinddarm mithilfe eines langen Schnittes in der Bauchdecke entfernten, funktioniert diese Operation heutzutage in den meisten Fällen durch eine sogenannte Laroskopie: In der Region des Bauchnabels sowie an beiden Bauchseiten werden Einschnitte vorgenommen, die zum Teil nur einen Zentimeter in der Länge messen.

Durch sie werden Instrumente und Kamera eingeführt, das Aufblasen des Bauchraumes mit Kohlendioxid ermöglicht dem Chirurg zudem mehr Raum für die einzelnen Arbeitsschritte. Ein erfahrener Operateur würde betonen, während einer Laparoskopie einen besseren Überblick über die Situation erhalten zu können als in einer offenen Operation. Die Vorteile der minimalinvasiven Methode liegen vor allem in den folgenden Aspekten:

  • Patienten erleiden weniger postoperative Schmerzen, weil die Verletzungen durch Schnitte geringfügiger ausfallen.
  • Durch die effizientere Schnittführung kommt es zu einem geringeren Blutverlust.
  • Es treten weniger Wundheilungsstörungen auf und die Erholung nach der Operation verläuft schneller.
  • Das Ergebnis wird von den meisten Patienten als ästhetisch ansprechender angesehen.

DaVinci – weltweit etablierter OP-Roboter

Die Technik des OP-Roboters DaVinci basiert auf der klassischen Laparoskopie. Hierbei führt der Operateur die minimalinvasiv eingebrachten Instrumente allerdings nicht mehr selbst, sondern steuert sie über eine Konsole. Händezittern und unwillkürliche Bewegungen erkennt das System und nivelliert sie selbstständig.

 

Die chirurgischen Roboter erleichtern ein ergonomisches Arbeiten und ermöglichen eine weitaus größere Präzision. Foto: fotolia.com / Damian.

 

Ein Vorteil der Roboter-Technologie ist der detaillierte Einblick in das OP-Gebiet: Über eine 3D-Kamera entsteht ein bis zu zehnfach vergrößertes Bild von Organen und Blutgefäßen; selbst feine Strukturen wie Nerven stellt die Bildgebung exakt dar. Die Vorteile gegenüber einer klassischen Laparoskopie sind im Wesentlichen folgende:

  • Die hochauflösende 3D-Kamera macht dem Operateur auch kleinste Tumoranteile sichtbar, sodass eine gründlichere Entfernung möglich ist.
  • Die Roboterinstrumente besitzen eine wesentlich größere Bewegungsfreiheit als die menschliche Hand.
  • Der Chirurg führt selbst langwierige Eingriffe in einer ergonomischen Körperhaltung durch, die sein Leistungs- und Konzentrationsniveau steigert.

Insbesondere im Bereich der Urologie und Gynäkologie werden DaVinci-Operationsroboter deutschlandweit in Universitätskliniken eingesetzt. Mit ihrer Hilfe führen Operateure Nierenbeckenplastiken, Entfernungen von Tumoren in Nieren, Prostata oder Gebärmutter sowie Uterusresektionen durch. Weltweit existieren etwa 4.300 DaVinci-Operationssysteme, etwa 17 Prozent davon in Europa.

Kritiker bemängeln vor allem die hohen Anschaffungskosten der Technologie, die bis zu 2,5 Millionen Euro für eine einzelne Einheit betragen. Die jährlichen Wartungskosten machen dabei fünf bis zehn Prozent der Anschaffungskosten aus.

Die OP-Instrumente des Roboters müssen nach zehn Eingriffen ausgetauscht werden, wobei die Herstellerfirma durch ihre Monopolstellung begünstigt wird. Operateure müssen zunächst in die Technik eingearbeitet werden und die Eingriffe selbst dauern signifikant länger als offene Operationen. Schließlich lassen die genannten Faktoren die Kosten für eine einzelne Roboter-OP gegenüber einer klassischen Laparoskopie um 30 Prozent ansteigen. Trotz dieser Tatsache verlangen die gesetzlichen Krankenkassen in Deutschland aktuell keine Zuzahlung für einen Eingriff mit dem OP-Roboter.

Star – autonom agierende OP-Roboter

Im Gegensatz zum bereits etablierten DaVinci-System benötigt die Operationseinheit Star (Smart Tissue Autonomous Roboter) keine menschliche Anleitung mehr. Im Mai 2016 publizierten Wissenschaftler eine Studie, in der das System im Vergleich gegen menschliche Chirurgen antrat. Zunächst wurde die Technik noch nicht am Menschen erprobt, sondern eingesetzt, um den Dünndarm eines narkotisierten Schweines zusammenzunähen.

Gegenüber den menschlichen Operateuren bewies Star dabei größere Präzision: Die Nähte waren regelmäßiger und klafften nicht auseinander. Bis auf das Anreichen des Fadens, das menschliche Hände erledigen mussten, arbeitete das Robotersystem dabei völlig selbstständig. Möglich wird dies durch ein 3D-Kamerasystem in Kombination mit dem Nah-Infrarot-Fluoreszenz Verfahren, das vorab eingebrachte Markierungen im Gewebe erkennt. In puncto Schnelligkeit sind menschliche Chirurgen allerdings ungeschlagen: Sie erledigten in zehn Minuten, wofür der Star 50 Minuten brauchte.

MIRO – Roboterarm als Assistent im OP

Der vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt entwickelte Operationsroboter ist in seiner Morphologie aufgebaut wie ein menschlicher Arm. Gelenke, die Schulter, Ellenbogen und Handgelenk entsprechen, ermöglichen dem Roboter flexible Beweglichkeit im OP. Zudem ist MIRO mit einem Eigengewicht von zehn Kilogramm und den einem menschlichen Arm entsprechenden Abmessungen mobil einsetzbar und beansprucht relativ wenig Platz in engen Situationen am OP-Tisch.

In der Praxis reichen die Einsatzgebiete des Roboterarms vom Schneiden von Knochen über das Bedienen von Lasereinheiten bis zum Einbringen von Schrauben in der Orthopädie. Auch zum Führen der Instrumente innerhalb minimalinvasiver Eingriffe nutzen Chirurgen seine Unterstützung.

Implantate aus dem 3D-Drucker – maßgefertigt und unmittelbar verfügbar

Ersatz für Kniegelenke, Teile von Schädeldecke, Brustbein, Kieferknochen und Brustbein sowie Kreuzbänder können heutzutage spezielle 3D-Drucker bereits passgenau auf den Patienten abgestimmt erzeugen. In der Zukunft sehen Experten diese Technologie zudem in Zahnarztpraxen, wo künstliche Zähne ohne das Beanspruchen eines Zahntechnikers einfach „gedruckt“ werden könnten.

 

Zahnimplantate aus dem 3D-Drucker weisen eine hohe Passgenauigkeit auf. Foto: fotolia.com / psdesign1.

 

Doch schon innerhalb der aktuell möglichen Verfahrensweisen offenbaren sich die vielfältigen Vorteile der Methode: Die Implantate sind passgenauer als herkömmlich verwendete Exemplar und entstehen unter Einsatz von weniger Materialaufwand. Da sie aus einem Guss entstehen, reduziert sich die Gefahr von Bruchstellen. Nicht nur die Implantate selbst, sondern auch Modelle der behandlungswürdigen Knochenpartie können auf diese Weise im 3D-Verfahren abgebildet werden, um die effizienteste und schonendste OP-Methode zu simulieren. Schließlich ist das Verfahren vor allem deshalb interessant, da Implantate direkt und bei Bedarf im Krankenhaus hergestellt werden können.

Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck die Anfertigung von Knochenimplantaten mit einer porösen Innenstruktur. Körperzellen können das Ersatzteil durchdringen und es stabiler einwachsen lassen, als es ein Umschließen der Außenseiten möglich macht.

Die Digitalisierung in der Medizinbranche

Die allgegenwärtige Digitalisierung macht auch vor der Medizin nicht Halt. Durch das sogenannte E‑Health‑Gesetz sollen die Entwicklungen in diese Richtung gezielt gesteuert werden. Vor allem das Thema Datenschutz spielt dabei eine zentrale Rolle.

Für die Verbesserung der ärztlichen Behandlung gibt es dabei eine Reihe verschiedenster Möglichkeiten. Allerdings liegen diese überwiegend im strukturellen Bereich. Viele Mediziner müssen heute einen nicht unerheblichen Teil ihrer Zeit mit verwalterischen Tätigkeiten verbringen, statt sie direkt dem Patienten widmen zu können.  Hier wird die Digitalisierung künftig für schnellere Abläufe, einen besseren Austausch zwischen unterschiedlichen beteiligter Parteien oder auch für mehr Sicherheit sorgen können.

Zentrale Punkte des E-Health-Gesetzes

Nach dem Erlass des Gesetzes im Dezember 2015 ist es nun seit Januar 2017 vollumfänglich in Kraft getreten. Es soll dafür sorgen, dass in Deutschland zunächst flächendeckend eine notwendige digitale Infrastruktur aufgebaut wird, um unterschiedliche digitale Services im Gesundheitswesen nutzen zu können.

Neuerungen wie die elektronische Patientenakte, um die Dokumentation über die Behandlung eines Patienten an zentraler Stelle zu speichern oder ein Medikationsplan, der auf der elektronischen Gesundheitskarte hinterlegt werden kann, sorgen für stets aktuelle Daten, die von autorisierten Personen von überall aus aufgerufen werden können. Künftig können so auch weiterbehandelnde Ärzte sämtliche verordneten Medikamente einsehen, und bei den weiteren Therapiemaßnahmen mögliche Wechselwirkungen bestmöglich vermeiden.

Durch die bessere Vernetzung verschiedener medizinischer Einrichtungen einschließlich der Apotheken sollen Fehler in Zukunft seltener und doppelte Vorgänge wie etwa Röntgenbilder eingespart werden. Ärzte können so von verwalterischen Tätigkeiten entlastet werden, wodurch sie wieder mehr Zeit für die Arbeit mit den Patienten haben. So kann sich die Behandlungssituation insgesamt verbessern.

Blick in die Zukunft der Telemedizin

Die digitale Infrastruktur soll auch als Grundlage für weitere Anwendungen im Bereich der Telemedizin dienen. Seit einigen Jahren gibt es dazu verschiedene Angebote der Krankenkassen, etwa bei der Vorsorge oder der Gesundheitsüberwachung von Risikopatienten. Vor allem in ländlichen Gebieten könnten durch die Telemedizin verschiedene Leistungen übernommen werden, um eine ausreichende Versorgung sicherstellen zu können. Vor allem Patienten mit eingeschränkter Mobilität könnten davon profitieren.

Videosprechstunden, wie sie beispielsweise in der Schweiz  seit einiger Zeit etabliert sind, werden derzeit in Modellprojekten auch hierzulande erprobt. In jedem Fall müssen Fehldiagnosen bei solchen Vorgehensweisen jedoch ausgeschlossen werden können. Für bestimmte Einsätze könnte dies jedoch eine sinnvolle Alternative zum Arztbesuch darstellen (Befundbeurteilung von Röntgenaufnahmen).

 

Fazit:

Die Möglichkeiten der modernen Kommunikationstechnologie rufen viele Gegner auf den Plan, die in Handy, Social Media und Sprachassistenten den Niedergang von Menschlichkeit und sozialer Gesellschaft wähnen. Ganz anders verhält es sich da mit den Innovationen im medizinischen Bereich: Wer sich bereits einer minimalinvasiven, womöglich roboterassistierten Operation unterzogen hat, ist denkbar froh, keine lange Narbe zurückbehalten zu haben.

Technik-Kritiker sollten sich bewusst werden, dass auch sie oft zweierlei Maß anlegen. Entscheidend ist wohl vor allem der Nutzen von technischen Neu-Innovationen und der ist in der Medizin zweifelsohne immens. Bei der Digitalen Entwicklung liegt der Fokus nach wie vor auf einem sicheren und  kritischen Umgang mit sensiblen Patientendaten. Welche Anwendungen sich langfristig durchsetzen können und tatsächliche Verbesserungen mit sich bringen wird sich in Zukunft noch herauskristallisieren.

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