Innovationspreise für Medizintechnik 2003

Mediziner der Friedrich-Schiller-Universität Jena erhalten heute (20.11.) in Düsseldorf während der Medizin-Messe „Medica 2003“ gleich mehrere Preise. Das Bundesforschungsministerium (BMBF) zeichnet an diesem Tag die Gewinner des diesjährigen „Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik“ aus. 119 Konzepte wurden dazu eingereicht, neun Projekte wählte die internationale Jury aus, zwei davon sind – wie im vergangenen Jahr – in Jena entwickelt worden und an einem dritten sind Forscher aus dem Freistaat beteiligt. Damit gehen 2003 mehr Preise an die Saale als an jeden anderen Ort.

„Wir freuen uns sehr über diese Auszeichnung, da uns das Preisgeld in Höhe von 198.000 Euro in den nächsten zwei Jahren die zügige Realisierung unseres Projekts erlaubt“, freut sich Oberarzt Dr. Andreas Müller von der Jenaer Hals-, Nasen- und Ohren-Klinik (HNO). Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Motorik unter Leitung von Prof. Dr. Hans-Christoph Scholle möchte er einen Kehlkopf-Schrittmacher für Patienten mit Lähmungen des Stimmbandnervs entwickeln.

Rund 10.000 bis 20.000 Menschen erleiden jährlich allein in Deutschland eine Stimmbandlähmung, meist als Komplikation nach Schilddrüsen- oder Herzoperationen. Die klinischen Konsequenzen für die betroffenen Patienten reichen von einer gestörten Stimmfunktion bis zur Atemnot und in einigen Fällen zusätzlich zu Fehlschlucken. Bei beidseitiger Lähmung ist ein Luftröhrenschnitt erforderlich. Eine Erholung der Nervenfunktion tritt bei einem Drittel bis zur Hälfte der Patienten innerhalb von ein bis eineinhalb Jahren ein. Allerdings sind in dieser Zeitspanne Muskulatur und Beweglichkeit des Kehlkopfs „eingerostet“. Für die anderen Patienten bleibt die Chance eines operativen Eingriffs. Doch dieser wird immer nur einen Kompromiss zwischen dem Erhalt der Stimm- und Schluckfunktion einerseits und der Wiederherstellung einer normalen Atmung andererseits sein können. Zudem sind die Folgen des Eingriffs nicht rückgängig zu machen. Selbst bei optimalem Operationsergebnis sind die Patienten nicht in jedem Fall normal körperlich belastbar.

Da sich während der Wartezeit bis zur Operation die gelähmte Kehlkopfmuskulatur zurückbildet und die Gelenkkapseln schrumpfen, arbeitet das Team um Dr. Andreas Müller an einem Kehlkopf-Schrittmacher. Dieser soll zum einen, während auf eine Wiederkehr der Nervenfunktion gewartet wird, die Muskulatur und Gelenkkapseln „auf Trab“ halten und zum anderen bei einer permanenten Lähmung als dauerhafte Therapieoption eingesetzt werden.

Die Vorteile eines solchen Schrittmachers liegen auf der Hand: Regeneriert sich der Nerv, nimmt er eine voll funktionstüchtige „Kehlkopfeinheit“ wieder in Betrieb. Eine Operation wird überflüssig. Daneben ist ein Luftröhrenschnitt und der Einsatz einer Kanüle in die Luftröhre des Patienten bei doppelseitiger Lähmung nicht mehr notwendig, wenn es gelingt, die elektrische Stimulation auf die Atmungsphasen sowie das Sprechen und Schlucken abzustimmen.

Um den Schrittmacher mit dem Atemzyklus zu synchronisieren, planen die Forscher atemabhängige biophysikalische Parameter zu erfassen und an den Schrittmacher weiter zu leiten. Zur elektrischen Reizung der Kehlkopfmuskulatur entwickeln die Jenaer Wissenschaftler eine neuartige Array-Oberflächenelektrode, die es gestattet, in einer Einstellungsphase frei wählbare Abschnitte des Muskels separat zu stimulieren. Eine Miniaturisierung ist hier zwingend erforderlich. Auf diesem Gebiet ist die Arbeitsgruppe Motorik der Jenaer Universität international anerkannt. Die klinischen Vorstudien und das spätere minimal-invasive Einsetzen des Schrittmachers erfolgen unter der Leitung von Dr. Andreas Müller an der HNO-Klinik der Universität Jena.

Nach Abschluss der Vorarbeiten, die nun dank der Förderung durch das BMBF rasch voranschreiten dürften, planen die Wissenschaftler und Ärzte auch einen Schrittmacher für Patienten mit schweren schlafbezogenen Atemstörungen zu entwickeln. Denn diese Patienten sind permanent von einem nächtlichen Atemwegskollaps und dem Erstickungstod bedroht.

Laser und Mini-Endoskop zur Hautkrebs-Diagnose

Um die gezielte Früherkennung des „schwarzen Hautkrebses“ zu verbessern, entwickelt Dr. Karsten König ein System, das Laserdiagnostik und ein neuartiges endoskopisches Verfahren verknüpft. Für diese Entwicklung, die König im Institut für Anatomie der Universität Jena gemacht hat, erhält er einen weiteren Innovationspreis. Doch die Realisierung wird im Saarland erfolgen, wohin König zu Monatsbeginn dem Ruf auf eine Professur an die Universität des Saarlands und ans Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik in St. Ingbert gefolgt ist.

Prof. König will sich nicht länger nur auf den diagnostischen Blick des erfahrenen Dermatologen verlassen. Er arbeitet an einer Kombination aus Laser- und Endoskopietechnik. Dabei will seine Arbeitsgruppe die natürliche Fluoreszenz bestimmter in der Haut vorkommender Pigmente und Moleküle nutzen, um wesentliche Informationen über die Hautveränderung zu erhalten. Hierzu setzen die Forscher einen Laser im Bereich des Nahen Infrarot ein (700-1200 nm). Licht im Nahen Infrarot hat den Vorteil einer hohen Eindringtiefe ins Gewebe. Bevor das Verfahren in die Klinik geht, wird an frisch entnommenen Hautproben in der Klinik für Hautkrankheiten der Universität Jena zunächst getestet, welche Fluoreszenzen oder Reflexionen bösartiges Gewebe von gutartigem unterscheidet. Ein Mini-Endoskop mit einem Außendurchmesser von nur etwa einem Millimeter ergänzt den Laser und wird die Untersuchung der Hauttumore in einer Gewebetiefe von mehreren Millimetern ermöglichen. Von ihrem neuen System erwarten die Forscher, Aussagen zur Gestalt, dem Teilungsverhalten und dem Atmungsstoffwechsel einzelner Tumorzellen in den verschiedenen Hautschichten treffen zu können. Ein weiteres Ziel ist es, das Gerät zur Therapiekontrolle einzusetzen.

Rückenschmerzen vorbeugen

Auch an einem weiteren Sieger-Projekt – gegen Rückenschmerz – sind Wissenschaftler der Universität Jena beteiligt. Entwickelt werden soll ein dreidimensional beweglicher Sitz für gehbehinderte oder gehunfähige Menschen. Beteiligt daran sind Erfinder, Mediziner und Ingenieure aus Langerwehe bei Aachen, Ilmenau, Saarbrücken und Jenaer Orthopäden um Prof. Dr. Jürgen Mollenhauer. Ziel ist es, Rückenschmerzen zu lindern bzw. vorzubeugen. Auch bei nicht behinderten Menschen, die sich berufsbedingt wenig bewegen – wie LKW-Fahrern oder Lokomotivführern -, könnte ein solcher Sitz den lästigen Rückenbeschwerden Einhalt gebieten, erwarten die Forscher.

Ansprechpartner:
Dr. med. Andreas Müller
Oberarzt der HNO-Klinik der Universität Jena
Lessingstr. 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 935159, Fax: 03641 / 935129
E-Mail: a.mueller@med.uni-jena.de

Prof. Dr. Karsten König
Leiter AG Mikrosystemtechnik/Lasermedizin
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik
66386 St. Ingbert
Tel.: 06894 / 9800, Fax: 06894 / 98400
E-Mail: koenig515@aol.com

Prof. Dr. Jürgen Mollenhauer
Klinik für Orthopädie der Universität Jena am Waldkrankenhaus „Rudolf Elle“ Eisenberg
Klosterlausnitzer Str. 81, 07607 Eisenberg
Tel.: 036691 / 81105, Fax: 036691 / 81093
E-Mail: juergen.mollenhauer@med.uni-jena.de