Schon längere Zeit habe ich nichts mehr aus dem medizinischen Bereich berichtet. Jetzt habe ich bei ‘more inspiration‘ etwas Interessantes entdeckt: Roboter in Bakteriengröße, die zu medizinischen Zwecken im menschlichen Körper eingesetzt werden sollen, z.B. um Blutgefäße von Ablagerungen zu befreien.
Allerdings berichten die Forscher, dass die punktgenaue Steuerung dieser Miniroboter noch perfektioniert werden muss, um diese ganz sicher an den jeweils gewünschten Einsatzort zu bugsieren.
Diese Miniroboter sind so klein, dass sie nur unter dem Mikroskop gesehen werden können. Schweizer Forscher am Institut für Robotics und intelligente Systeme der ETH Zürich haben sich Bakterien zum Vorbild genommen. Nur sollen diese ‘künstlichen Bakterien’ (Artificial Bacterial Flagella ABF) statt krank zu machen das genaue Gegenteil bewirken, nämlich heilen!
Durch leichten Magnetismus von verwendetem Nickel können diese ABFs durch Flüssigkeiten hindurchgesteuert werden. Natürlich ließen sich dann auch medizinische Substanzen im Körper herumtransportieren oder Zellstrukturen durchdringen, die aus heutiger Sicht nicht so leicht zu penetrieren sind.
Einem spanischen Ärzteteam unter der Leitung von Dr. Macchiarini ist es in einer Klinik in Barcelona gelungen, einer jungen Kolumbianerin ein 7 Zentimeter langes Luftröhrenstück eines kurz zuvor verstorbenen 51-Jährigen einzupflanzen, ohne dass körpereigene Abwehrkräfte dieses ‘fremde’ Organ abgestoßen haben. Zuerst wurden von dem Luftröhrenstück alle Zellen des Verstorbenen entfernt. Anschließend halfen Forscher der University of Bristol dabei mit zuvor entnommenen Zellen der jungen Kolumbianerin neue Zellen zu züchten, die sie auf das einzupflanzende Luftröhrenstück auftrugen: Nach 10 Tagen konnte die Patientindie Klinik bereits verlassen. 5 Monate nach der Operation zeigt ihr Körper noch immer keine Abstoßungsreaktionen, sodass sie keinerlei Medikamente nehmen muss. Die Alternative wäre die Entfernung eines kompletten Lungenflügels gewesen!
Wenn diese Vorgangsweise auch bei anderen verpflanzten Organen funktionieren könnte, würden viele Probleme, die durch die Abstoßung körperfremder Organe entstehen, gelöst werden.
[gefunden in den Salzburger Nachrichten]
Hier ein italienisches Video, denn der in Barcelona tätige Dr. Macchiarini ist Italiener! http://www.youtube.com/watch?v=Hg3X402BONk
1960 wurde der erste Laser (ein Rubinlaser) gebaut. Mittlerweile gibt es sensationelle Weiterentwicklungen. Laser wird zum Schneiden, Schweißen, Kleben, Entfernen und Messen von Dingen eingesetzt. Sicher ist diese Liste noch wesentlich länger. Nehmen wir den Bereich des Präzisionsschneidens heraus:
In der Medizin wird der Laser bei Operationen wie ein Skalpell genutzt. Das stellt sicher eine radikale Innovation gegenüber der früheren Verwendung von anderen Schneidewerkzeugen dar. Mit Laser werden Tätowierungen und Narben entfernt, aber auch Teile von Nieren. Gerade im Bereich der Augen wird ebenfalls viel mit Laser gearbeitet.
Auch in der Metallindustrie wird häufig mit Laser geschnitten. Und zwar mit unglaublicher Präzision! Wikipedia hat das Thema noch ausgewalzt: Dort findet sich sogar ein Artikel über drei verschiedene Arten des Schneidens:
Abgesehen davon gibt es natürlich auch noch Lichteffekte, die mit Laser erzeugt werden. Außerdem die in fast jedem Büro stehenden Laserdrucker, wo der Laser für die Belichtung einer Bildtrommel sorgt. Zwar hat sich die Verwendung von Laser während der letzten Jahrzehnte bereits in viele Bereiche des Lebens vorgearbeitet -trotzdem stehen wir wahrscheinlich mit den Möglichkeiten zur Nutzung von Laser noch vor ungeahnten Anwendungsbereichen!
Früher wurde operiert oder mit Hilfe von Schlingen versucht, die Steine herauszuziehen. Teilweise mussten Patienten mit einem Gewicht an der Schlinge stunden- oder tagelang (im Nachthemd!) herumgehen bis der Stein durch den Harnleiter nach außen gezogen war. Ausserdem war eine gewisse Verletzungsgefahr gegeben.
Ohne Operation können seit 1980 Nierensteine von außen durch Stoßwellen zertrümmert werden, um anschließend in kleinen Steinchen über den Harnleiter ausgeschieden zu werden. Dornier hatte im Flugzeugbau festgestellt, dass Regentropfen beim Anschlagen auf den Tragflächen Haarrisse erzeugen. Die Energie wird durch Stoßwellen übertragen. Das hat man sich zu Nutze gemacht und verwendet nun das menschliche Gewebewasser, um Stoßwellen von außen auf die vorher mittels Ultraschall oder Röntgen georteten Steine zu lenken. Dies kann ambulant erfolgen. Wenn keine Komplikationen auftreten, können die Patienten nach 1-2 Stunden nach Hause gehen.
Mussten früher die Patienten am Tisch bewegt werden, sorgen heute bewegliche Teile dafür, dass der Patient unbeweglich am Tisch liegen bleiben kann. Auch Siemens hat sich mit seiner Medizinsparte stark auf dem Sektor der Nierensteinzertrümmerung engagiert. In einer Presseaussendung aus dem Herbst 2006 rühmt sich Siemens , nahezu alle Steine innerhalb einer einzigen Sitzung (man sollte eher ‘Liegung’ sagen) zu zertrümmern!
Darmspiegelung der neuen Art: Statt mit einem Schlauch durch den Darm zu fahren, kommt jetzt ein neues Verfahren in Gang, bei dem eine Art ‘Wegwerfkamera’ sich über den Mund auf den Weg durch Magen und Darm macht. Die Kamera wurde von RF System Lab in Nagano/Japan entwickelt und sieht wie ein größeres Zäpfchen aus. Die Kamera rotiert und sendet ihre Bilder an einen Rekorder, den der Patient während der Untersuchung in einer Weste trägt. Das Spannende an der Sache finde ich, dass mittels eines elektromagnetischen Feldes berührungslos von außen der Strom für die Kamera und die LED-Beleuchtung geliefert wird. Die Fotos sollen von fantastischer Qualität sein. Allerdings braucht diese Kapsel bis zu acht Stunden bis sie wieder den Körper verlässt.
Da lobe ich mir doch die bisherige Methode mit dem langen Schlauch: In 6-10 Minuten ist alles vorüber!
Aus der bewährten Serie der Wirtschaftswoche greife ich wieder einmal das Beispiel eines deutschen Erfinders heraus: Der Siemens-Techniker Richard Soldner entwickelte 1961 das Ultraschallverfahren in Echtzeit. Dadurch konnten damit erstmals Föten im Mutterleib viel ungefährlicher als mit Röntgen dargestellt werden. Im Jahr 1967 erprobte dann der Arzt Gerhard Rettenmeier den Ultraschall außerhalb der Geburtsmedizin. Was wir in der Umgangssprache als Ultraschalluntersuchung bezeichnen, wird in der Medizin ‘Sonografie’ genannt. Heute werden diverse Organe des menschlichen Körpers ‘geschallt’, angeblich auch das Herz. Ein zusätzlicher Vorteil gegenüber dem Röntgen ist noch, dass sämtlichen weichen Organe samt Gewebestruktur dargestellt werden können. War seinerzeit Röntgen eine Revolution, um in das Innere des Menschen zu sehen, stellte Ultraschall eine weitere Revolution dar. Die Aussagekraft der Sonografie kann erheblich durch die Anwendung des Dopplereffekts erhöht werden (z.B. zur Messung der Blutflussgeschwindigkeit). Damit kommt wieder der Österreicher Christian Doppler ins Spiel.
Laut Wikipedia wird Ultraschall seit 1980 in Deutschland in Zusammenarbeit mit Dornier Systems auch zum Zertrümmern von Nierensteinen verwendet. Früher noch aufwändig mit Vollnarkose, erhält der Patient heute nur mehr ein schmerzstillendes Mittel und die Behandlung wird oftmals auch ambulant durchgeführt.
Procter & Gamble (am ehesten bekannt durch Ariel und Pampers) ist einer der weltweit erfolgreichsten Markenartikler und immer wieder auf der Suche nach Feldern für weitere Innovationen. Auf dem Sektor ‘Bleichen von Zähnen’ entdeckte P&G, dass dies meistens professionell von Zahnärzten um teures Geld (EUR 300,00-400,00 oder mehr) erledigt wird oder zuhause mühsam mit einigem Aufwand und unangenehmen Nebenerscheinungen. Allerdings ist der Markt riesengroß, denn sehr viele Menschen haben durch Rauchen oder Teetrinken, aber auch durch mangelnde Mundhygiene, eher gelbliche Zähne. Und hätten gerne strahlend weiße!
Entweder hatte Procter & Gamble gerade zuwenig Forscherkapazität oder wollte man den angesagten Einsatz außenstehender Ressourcen tatsächlich erhöhen, jedenfalls erhielt die Firma 3GEN Partners den Auftrag, sich dieses Problems anzunehmen und eine Lösung zu finden, die für die Kunden wesentlich angenehmer und kostengünstiger sein sollte als die bisherige. Da 3GEN Partners stark mit Altshullers Methode des systematischen Erfindens (TRIZ) arbeitet, wurde zuerst das Problem analysiert und ein Widerspruch formuliert:
“Das Bleichmittel muss über einige Zeit mit den Zähnen in Berührung kommen, darf aber keinesfalls mit dem Speichel in Berührung kommen”. Das war bisher mit Metall- oder Kunststoffschienen möglich, die speziell angepasst und über die oberen bzw. unteren Zähne gestülpt wurden. Man kann sich vorstellen, wie angenehm das ist. 3GEN Partners prüfte anhand der 40 TRIZ Lösungsprinzipien mehrere Möglichkeiten und entschied sich schlußendlich für das Prinzip Nr. 30 (Verwendung biegsamer Hüllen oder Folien) und entwickelte die sogenannten Whitestrips (Crest bzw. Blend-a-med). Mit diesem Produkt wurde Procter & Gamble innerhalb kürzester Zeit Marktführer wurde und konnte nach einem Jahr bereits 45% dieser Produktkategorie für sich in Anspruch nehmen. Angeblich handelt es sich dabei sogar um den erfolgreichsten Produktlaunch in der Geschichte von P&G.
Da sie jedoch nicht die von 3GEN Partners ursprünglich verlangte hohe Summe für die Entwicklung bezahlen wollten, wurde vereinbart, dass 3GEN Partners über einen bestimmten Zeitraum mit einem kleinen Prozentsatz an jeder verkauften Packung beteiligt ist. Durch den raketenartigen Einstieg in den Markt völlig überrumpelt, bereut es P&G heute noch bitter, nicht dem ursprünglich verlangten Einmalbetrag zugestimmt zu haben. Woher ich das weiß? Einer der Vizepräsidenten von 3GEN Partners erzählte uns diese Anekdote auf der TRIZCON 2004 in Seattle…
Aus der Serie ‘Deutsche Innovationen’ in der Wirtschaftswoche 43/2007 möchte ich heute die Cyclodextrine der Münchner Wacker Chemie hervorheben. Es sind dies ringförmige Zuckermoleküle, die beim Abbau des Naturproduktes Stärke mit Hilfe von Enzymen gewonnen werden. Sie sind biologisch abbaubar, völlig ungiftig und können dauerhaft auf Natur- und Kunstfasern verankert werden. Jedes Molekül bildet einen Hohlraum und kann darin Substanzen aufnehmen, die eine Abneigung gegen Wasser haben.
Sobald Sie nun zu schwitzen beginnen, nehmen diese Moleküle den Schweiß auf und geben im Gegenzug z.B. einen wohlriechenden Duft oder eine Medizin ab. Unterwäsche kann Sonnenbrand bekämpfen, ein Hemd Neurodermitis oder Strümpfe Orangenhaut (berichtet 3sat). BR-online berichtet noch weitergehend, nicht nur was alles mit Cyclodextrinen möglich ist, sondern was ‘intelligente’ Textilien bereits alles können. Sie schreiben z.B.
Das Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration, kurz IZM, entwickelt ein komplettes T-Shirt zur Kontrolle der Vitaldaten des Trägers. Mit leitfähigen Fäden ist ein Chip auf ein T-Shirt genäht, außerdem eingearbeitet - metallene Fäden, die über die Brust führen. Das Ganze: voll waschbar. Solche Systeme könnten in Zukunft die Herzfrequenz, Blutdruck und Puls erfassen. Bei kritischen Werten schlagen sie Alarm und übertragen die Daten per Mobilfunk an einen überwachenden Arzt.
Wir werden also in absehbarer Zeit die Frage: “Kann Kleidung heilen oder vorsorgen?” mit “Ja” beantworten können.
Vor wenigen Wochen habe ich gerade erst berichtet, dass heute schon viele Operationen so durchgeführt werden, dass auf einen Schnitt durch die Außenhaut des Menschen verzichtet werden kann und dadurch hässliche Narben vermieden werden. Oft wird dabei über Scheide oder After eine Sonde bzw. Operationswerkzeug samt Kamera eingeführt.
Heute nun lese ich in den Salzburger Nachrichten, dass Mediziner daran denken, eine Öffnung auf der anderen Seite des menschlichen Körpers zu nützen, nämlich den Mund. Ganz ohne Schneiden geht es aber hier auch nicht. Statt jedoch die Bauchdecke zu zerstören, wird von innen ein Schnitt durch die Magenwand durchgeführt (hier sitzen viel weniger Schmerzrezeptoren), um in den Bauchraum bis zum Blinddarm vorzustoßen. Um mehr Platz zu schaffen, kann etwas Kohlendioxyd eingepumpt werden. Mit einer Schlinge wird der Blinddarm abgetrennt und über eine Sonde nach außen transportiert. Dann die Magenwand vernäht. Der Patient kann die Operation bei leichter lokaler Betäubung mitverfolgen und hat bei kürzerer Genesungsdauer viel weniger Schmerzen.
Wenn wir schon beim Gesicht sind: Auch durch die Nase oder den Augenrand werden heute Operationen am Gehirn vorgenommen, um die Schädeldecke zu verschonen!
Operieren ohne Schnitt, ohne Narbe…ich bin begeistert. Vor kurzem wurde auf diese Weise an der Uni-Klinik im französischen Straßburg eine Gallenblase entfernt. Bei näherem Hinsehen lässt die Begeisterung etwas nach, denn so eine Operation ist nur bei Frauen möglich. Durch die Scheide wurde ein 1,5 Meter langes Endoskop deutscher Provinienz eingeführt. Mit der Sonde und deren Kamera konnte die Blase geortet und entfernt werden.
Angeregt durch diesen enthusiastischen Bericht in den Salzburger Nachrichten und im Standard habe ich mich etwas umgesehen und entdeckt, dass es schon einige andere Operationen gibt, wo nicht einmal mehr minimal-invasiv geschnitten wird. Gebärmutterentfernungen mittels Ultraschall (nur drei kleine Einstiche nötig), Sterilisation bei Frauen durch ein Implantat, das ein Zuwachsen der Eileiter auslöst. Damit jetzt auch die Männer zum Zug kommen: Bruchoperationen, bei denen auch nur drei kleine Einstiche nötig sind und der Patient im Regelfall sofort nach der Operation aufstehen kann.
All diese Operationsmethoden haben den Vorteil, dass eventuelle Wunden viel schneller heilen bzw. nur geringe Schmerzen im Heilungsprozess anfallen.
Schon längere Zeit habe ich nichts mehr aus dem medizinischen Bereich berichtet. Jetzt habe ich bei ‘more inspiration‘ etwas Interessantes entdeckt: Roboter in Bakteriengröße, die zu medizinischen Zwecken im menschlichen Körper eingesetzt werden sollen, z.B. um Blutgefäße von Ablagerungen zu befreien.
Aus der bewährten Serie der Wirtschaftswoche greife ich wieder einmal das Beispiel eines deutschen Erfinders heraus: Der Siemens-Techniker Richard Soldner entwickelte 1961 das Ultraschallverfahren in Echtzeit. Dadurch konnten damit erstmals Föten im Mutterleib viel ungefährlicher als mit Röntgen dargestellt werden. Im Jahr 1967 erprobte dann der Arzt Gerhard Rettenmeier den Ultraschall außerhalb der Geburtsmedizin. Was wir in der Umgangssprache als Ultraschalluntersuchung bezeichnen, wird in der Medizin ‘Sonografie’ genannt. Heute werden diverse Organe des menschlichen Körpers ‘geschallt’, angeblich auch das Herz. Ein zusätzlicher Vorteil gegenüber dem Röntgen ist noch, dass sämtlichen weichen Organe samt Gewebestruktur dargestellt werden können. War seinerzeit Röntgen eine Revolution, um in das Innere des Menschen zu sehen, stellte Ultraschall eine weitere Revolution dar. Die Aussagekraft der Sonografie kann erheblich durch die Anwendung des 
Aus der Serie ‘Deutsche Innovationen’ in der Wirtschaftswoche 43/2007 möchte ich heute die Cyclodextrine der 
Vor wenigen Wochen habe ich gerade erst 
