Neue Forschung für den richtigen Herz-Takt

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat ein gemeinsames Projekt von Forschern des Herzzentrums der Universitätsmedizin Göttingen und Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) mit dem Innovationspreis Medizintechnik ausgezeichnet. Die Wissenschaftler entwickeln gemeinsam einen Defibrillator, der mit deutlich geringerer Pulsenergie auskommt und daher schonender für die Patienten ist.

Den Innovationspreis Medizintechnik erhielt die Forschergruppe für das Konzept eines alternativen Defibrillators, der mit deutlich weniger Energie – und somit schonender – die Herzrhythmusstörung beenden kann. Hierfür nutzen die Forscher die natürlichen Inhomogenitäten im Herzen aus. Über diese natürlichen 'Unebenheiten' im Gewebe stimulieren sie gezielt an mehreren Stellen die Zellen des Herzmuskels. Zusätzliche Elektroden müssen dafür nicht implantiert werden. „Solche Stellen, die wir uns zu Nutze machen, sind zum Beispiel Blutgefäße und Fettgewebe. An diesen Stellen kann ein schwaches elektrisches Feld zur örtlichen Anregung des Gewebes führen“, erklärt Dr. Stefan Luther, Projektleiter am MPIDS und Honorarprofessor an der Fakultät für Physik der Georg-August-Universität Göttingen. Die Unebenheiten wirken somit wie eine natürliche Elektrode.

Gezielte Pulsenergie
Jährlich sterben über 100.000 Menschen in Deutschland am plötzlichen Herztod. Ursache sind häufig Herzrhythmusstörungen wie das Kammerflimmern. Bislang helfen den Betroffenen nur implantierte Defibrillatoren. Bei Rhythmusstörungen lösen Defibrillatoren gezielt Stromstöße aus, um das Herz wieder in den richtigen Takt zu bringen. Diese elektrischen Impulse können für die Patienten durchaus schmerzhaft sein.

Kommt es zu einer Rhythmusstörung, sorgen konventionelle Defibrillatoren dafür, dass die gesamten Zellen des Herzmuskels durch einen elektrisch erzeugten Puls für eine kurze Zeit lahm gelegt werden. Durch diesen Schock, werden die Herzmuskelzellen zurückgesetzt, um anschließend wieder in den gewohnten Takt zurückzukehren. Die hierbei aufgebrachte Energie ist sehr hoch und kann das umliegende Gewebe schädigen.

Wirksame Therapie
Vorteile der alternativen Defibrillatoren sind die geringeren Stromstöße, die das zu entwickelnde Gerät verursacht. Die Methode ist sanfter und das Gerät hat eine längere Lebensdauer als herkömmliche Defibrillatoren. Weiterhin können die neuen Geräte auch zur primären Vorbeugung gegen Herzrhythmusstörungen eingesetzt werden. Die neuen Defibrillatoren machen somit den Einsatz bei einer größeren Anzahl von Patienten möglich und können helfen, die Sterblichkeit durch plötzlichen Herztod zu verringern. „Sollte sich die Technologie durchsetzen, könnten implantierbare Cardioverter-Defibrillatoren (ICD) bei gleicher Sicherheit wesentlich leichter und kleiner gebaut werden“, so Prof. Dr. Markus Zabel, Abteilung Kardiologie und Pneumologie, Leiter des Schwerpunkts Klinische Elektrophysiologie am Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen.

In den bisher durchgeführten Laborexperimenten hat sich das neue Verfahren bereits bewährt. Den Forschern ist es gelungen, gezielt chaotische, elektrische Wellen zu erzeugen und diese mit Hilfe einer Folge sanfter Stromstöße zu beenden. Für ihre weiterführenden Experimente zu diesem Vorhaben wurde die interdisziplinäre Forschergruppe vom BMBF jetzt mit dem Innovationspreis Medizintechnik ausgezeichnet. Das beim BMBF vorgestellte Modul kann in den nächsten drei Jahren mit bis zu 300.000 Euro gefördert werden.

Den Innovationspreis Medizintechnik verleiht das Bundesministerium für Bildung und Forschung in diesem Jahr zum zehnten Mal. Von insgesamt 91 Bewerbern konnten 14 Forschungsgruppen die Jury überzeugen. Diese Gruppen werden bis zu drei Jahre lang finanziell unterstützt. Die Preisverleihung findet am 23. Oktober 2008 in Berlin statt.

WEITERE INFORMATIONEN
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Abt. Kardiologie und Pneumologie – Herzzentrum Göttingen
Prof. Dr. Markus Zabel, Telefon 0551 / 39-10264
markus.zabel@med.uni-goettingen.de
Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation
SNWG Biomedizinische Physik
Dr. Stefan Luther, Telefon 0551 / 5176-370
stefan.luther@ds.mpg.de