Auf des Messers Schneide...

Skalpelle, die bereits während des Schneidens erkennen lassen, ob der Schnitt durch gesundes Gewebe oder durch einen Tumor geht, könnten Optionen für die zukünftige Tumorchirurgie sein.

Die zugrundeliegende Technologie basiert auf einer Eigenschaft des Lichtes, der als Ramam Effekt bekannt ist und bereits vielfach in der Industrie eingesetzt wird und auch im praktischen Bereich angewendet wird. So kann dadurch eine Analyse von Edelsteinen sicher durchgeführt werden. Wenn ein gebündeltes Laserlicht auf ein bestimmtes Material auftrifft, dann hat ein Großteil des reflektierten Lichtes die gleiche Wellenlänge wie das Laserlicht. Aber ein kleiner Anteil - eben das Ramam Spektrum - fällt durch eine unterschiedliche Wellenlänge auf. Je nach Art des bestrahlten Materials lassen sich charakteristische Spektren bestimmen. Und was für Edelsteine gilt, kann auch auf den Menschen angewandt werden.

So wurde bereits nachgewiesen, dass menschliches Gewebe ein charakteristisches Ramam Spektrum aufweist. Abweichungen von der üblichen Zellstruktur führen auch zur Veränderung des Spektrums. Dies ist insofern von außerordentlicher Bedeutung, als dadurch die Diagnostik von bösartigen Erkrankungen in eine neue Dimension vorstößt.

"Das Ramam Spektrum ist eine Art optischer Fingerabdruck der molekularen Gewebestruktur" sagt Gerwin Puppels vom Erasmus Medical Center in Rotterdam. Unter seiner Führung wurde ein ca. 1 Millimeter dicker fiberoptischer Sensor entwickelt, der direkt an einem chirurgischen Skalpell angebracht werden kann. So kann bereits während eines Schnittes das Ramam Spektrum des Gewebes ermittelt und sogleich mit den Befunden einer Datenbank verglichen werden.

In einem ersten Tierversuch wurden Zellveränderungen an Ratten mikroskopisch untersucht und mit den Ergebnissen der fiberoptischen Sonde verglichen. Die Ergebnisse waren vielversprechend. Sogar unterschiedliche Dysplasiegrade konnten unterschieden werden. So konnte Puppels Team hochgradige Zellveränderungen immer richtig diagnostizieren, bei geringgradigen Veränderungen gelang dies zu 80%, bei normalem Gewebe zu 90%.

In der Vanderbilt University in Nashville, Tennesee wird die Technik bereits im klinischen Alltag verwendet. Patientinnen wurden bei einer routinemäßigen vaginalen Vorsorgeuntersuchung zusätzlich mit der fiberoptischen Sonde untersucht, wobei hochgradige Zellveränderungen immer richtig diagnostiziert werden konnten.

Skalpelle, die mit dem fiberoptischen Sensor ausgestattet wurden, sind derzeit in Erprobung. Vor allem Erkrankungen der weiblichen Brust sollen eine Indikation für deren Einsatz sein. Die Tatsache, dass während der Operation entartete Gewebeanteile nicht erkannt oder die Randanteile von Tumoren nicht sicher eingeschätzt werden (wodurch oft eine zweite Operation notwendig wird) spricht für die Verwendung des "intelligenten Skalpells".

Derzeitig besteht noch der Nachteil, daß das Ergebnis durch den Vergleich mit der angeschlossenen Datenbank Zeit braucht. Der nächste Schritt besteht darin, dies Zeit zu verkürzen. "Wir arbeiten daran, das Signal in einer Sekunde richtig zu interpretieren", sagt Puppels.

Die klinische Bedeutung ist derzeit noch nicht abzusehen. Die Erwartung in die technische Entwicklung ist jedenfalls groß.


Zurück  |  Abbonieren Sie unseren Newsletter