Untersucher-CAVE: Oxidativer Stress: Entzündungsreaktion in Gehirn, Herz und Gefäßen

Medizin am Abend Berlin -MaAB-Fazit: Verkehrslärm in der Nacht schädigt Herz mehr als am Tag

Internationale Studie belegt: Gestörte Nachtruhe ist Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen 
 
Verkehrslärm macht krank.

Insbesondere für die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist er ein Risikofaktor.

Eine neue internationale Übersichtsstudie unter der Federführung des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz zeigt nun auf, dass insbesondere eine gestörte Nachtruhe das Risiko erhöht, dass sich eine Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickelt.

• Wesentliche Einflussfaktoren in diesem Prozess sind die Bildung von freien Radikalen (oxidativer Stress) und Entzündungsreaktionen in Gehirn, Herz und Gefäßen. 

Die neuen Erkenntnisse sind in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Annual Review of Public Health“ veröffentlicht.

Nachtlärm führt zu einer Störung der inneren Uhr, der sogenannten zirkadianen Rhythmik. 

Doch diese stellt ein wichtiges Regulationssystem unseres Körpers dar, denn sie steuert abhängig von der Tageszeit einen Großteil der funktionellen, metabolischen und biologischen Parameter unseres Organismus. 

• Wie der Körper also beispielsweise die Körpertemperatur, den Blutdruck, die Gedächtnisleistung oder auch den Appetit, den Energiehaushalt oder die zahlreichen Hormone und das Immunsystem regelt, hängt davon ab, ob es Tag oder Nacht ist.

Wissenschaftler des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, des Krebsinstituts Dänemark sowie des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts haben detaillierter untersucht, welche Folgen Nachtlärm auf das Herz-Kreislauf-System sowie Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes hat. Zu diesem Zweck analysierten sie eine Vielzahl von aktuellen Forschungsergebnissen inklusive der Mainzer Lärmwirkungsstudien und trugen die Ergebnisse in einem Übersichtsartikel zusammen.

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass ein durch Verkehrslärm verursachter zu kurzer oder häufig unterbrochener Schlaf das Risiko erhöht, zukünftig eine Herz-Kreislauf-Erkrankung zu entwickeln.

• Wie sich zeigte, erhöht insbesondere Nachtlärm den Blutdruck, steigert die Ausschüttung von Stresshormonen und lässt die Gefäße steifer werden – allesamt wichtige Einflussfaktoren auf die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. 

Wenn bei den Patienten bereits eine Herzerkrankung festgestellt wurde, sind insbesondere die durch Nachtfluglärm verursachten Gefäßschäden deutlich ausgeprägter.

Ebenfalls medizinisch relevant sind psychische Erkrankungen wie Depression und Angststörungen, die als Folge der negativen Emotionen hinsichtlich des Nachtlärms auftreten können. 

• Gerade wenn die Betroffenen schon Lärmerfahrung haben, zeigen die Gefäße vermehrt größere Schäden auf. 
• Der Körper, und hier insbesondere die Gefäße, gewöhnen sich nicht an den Lärm – so die Schlussfolgerung der Wissenschaftler.

Der Leiter der Studie und Direktor der Kardiologie I am Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel, und sein Teamkollege Univ.-Prof. Dr. Andreas Daiber sind erfreut über den Erfolg des internationalen Forschungsprojekts: „Es war wichtig, die aktuelle Situation zum Thema Lärm und Gesundheit mit internationalen Experten zusammenzufassen und gleichzeitig die neuen europäischen WHO-Leitlinien zum Thema Lärm zu kommentieren.

Die Lärmwirkungsforschung hilft uns mehr und mehr zu verstehen, wie Lärm herzkrank macht. Die Ergebnisse klinischer Untersuchungen mit dem Nachweis einer Assoziation zwischen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und auch psychischen Erkrankungen wie Depression und Angststörungen werden insbesondere durch die Mainzer vorklinischen Lärmstudien untermauert und teilweise auch erklärt.

Wir halten es künftig für wesentlich, dass Lärm als wichtiger Herzkreislaufrisikofaktor anerkannt wird und, dass die WHO-Richtlinien in EU-Lärmgesetze aufgenommen werden, die dafür sorgen, dass die Lärmgrenzen für den Tag und für die Nacht eingehalten werden müssen. Perspektivisch sollten die Politik und die jeweiligen Entscheider vor Ort darauf hinwirken, dass die gesetzlich definierte Nachtzeit von 22.00 bis 06.00 Uhr lärmfrei bleibt.“

Über die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist die einzige medizinische Einrichtung der Supramaximalversorgung in Rheinland-Pfalz und ein international anerkannter Wissenschaftsstandort. Sie umfasst mehr als 60 Kliniken, Institute und Abteilungen, die fächerübergreifend zusammenarbeiten. Hochspezialisierte Patientenversorgung, Forschung und Lehre bilden in der Universitätsmedizin Mainz eine untrennbare Einheit. Rund 3.400 Studierende der Medizin und Zahnmedizin werden in Mainz ausgebildet. Mit rund 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die Universitätsmedizin zudem einer der größten Arbeitgeber der Region und ein wichtiger Wachstums- und Innovationsmotor. Weitere Informationen im Internet unter www.unimedizin-mainz.de.

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Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel,
Direktor der Kardiologie I im Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz,
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Originalpublikation:

Adverse Cardiovascular Effects of Traffic Noise With a Focus on Nighttime Noise and the New WHO Noise Guidelines 2020; Thomas Münzel, Swenja Kroeller-Schön, Matthias Oelze, Tommaso Gori, Frank P Schmidt, Sebastian Steven, Omar Hahad, Martin Röösli, Jean-Marc Wunderli, Andreas Daiber, Mette Sørensen; PMID:31922930
Link: DOI: 10.1146/annurev-publhealth-081519-062400

Der Blutstrom

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Blut ist dicker als Wasser – und strömt daher anders

Die Art und Weise, wie Blut durch die Gefäße strömt, spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, etwa Thrombosen und Arteriosklerose. 

Allerdings sind die physikalischen Grundlagen des Blutstroms kaum bekannt. 

Blut ist heterogener als Wasser und wird von einer Pumpe, dem Herzen, angetrieben, es pulsiert. 

Bisherige Experimente zum Strömungsverhalten basieren aber in der Regel auf Wasser, das sich gleichförmig bewegt. 

Ein interdisziplinäres Team aus der Physik, den Ingenieurswissenschaften und der Medizin will diese Wissenslücke nun schließen – mit dabei ist das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen. 

Pumpen und Kanäle, Herzen und Gefäße

Sowohl in technischen als auch biologischen Systemen sind pulsierende Strömungen allgegenwärtig.

Durch die getaktete Beschleunigung der Flüssigkeit durch Pumpen – oder durch das menschliche Herz – entstehen häufig Phänomene, die zu technischen Problemen oder kardiovaskulären Erkrankungen führen können. 

Die neu eingerichtete Forschungsgruppe „Instabilitäten, Bifurkationen und Migration in pulsierender Strömung“ beschäftigt sich mit Krankheiten, die viele Menschen betreffen und nicht selten tödlich verlaufen:

• Ablagerungen in den Blutgefäßen, Thrombosen und ähnliche Leiden, bei denen sich Feststoffe im Blutkreislauf ablagern und den Blutfluss behindern, so dass im schlimmsten Fall das Herz-Kreislauf-System zusammenbricht. 

Diese Ablagerungen entstehen unter anderem dort, wo das Blut nicht mehr ideal strömen kann. 

Genaue Kenntnis des Strömungsverhaltens von Blut könnte also dabei helfen, die Ursachen dieser Krankheiten besser zu verstehen – und mittelfristig auch, diese Krankheiten zu vermeiden oder effektiver zu therapieren.

Die Grundlagen der Strömungsphysik von Blut und anderen ähnlich komplexen Flüssigkeiten, die überdies von einer Pumpe angetrieben werden, sind weitestgehend unerforscht. Nicht nur im menschlichen Körper, sondern auch in der Industrie fließen Flüssigkeiten nicht gleichförmig durch ein einfaches Röhrensystem. In den allermeisten Fällen pulsieren sie in einem bestimmten Takt. Vereinfacht gesagt: Sie sind mal langsamer (wenn die Pumpe gerade nicht pumpt) und mal schneller (wenn sie pumpt). Auch an verschiedenen Stellen des Röhrensystems variiert die Strömungsgeschwindigkeit oder es kommt zu Wechselwirkungen zwischen Strömung und Wand, was zu Verwirbelungen und Turbulenzen führt. Fließt zudem etwas anderes als Wasser durch die Leitungen, also etwa Blut oder Dispersionsfarben, und ist das Röhrensystem, durch das diese Flüssigkeiten strömen, so komplex wie das Blutgefäßsystem, werden Simulationen dieser Strömungen zu einer hochkomplizierten Angelegenheit.

Simulation des Blutkreislaufs

Dieser Herausforderung möchte sich die Forschungsgruppe nun stellen. In den kommenden Jahren erforscht sie, nach welchen Gesetzmäßigkeiten komplexe Flüssigkeiten durch solche Leitungssysteme fließen. Zunächst wird der Einfluss eines pulsierenden Antriebs auf das einfachste System, also Wasser, untersucht. Darauf aufbauend wird die Komplexität der Flüssigkeit erhöht, bis hin zur Zusammensetzung von Blut. Neben geraden Röhren werden verschiedene Strömungsgeometrien zum Einsatz kommen, wie zum Beispiel Krümmungen oder elastische Wände. Die eingesetzten Methoden reichen von Experimenten mit turbulenten Strömungen über Computersimulationen bis hin zu Messungen in Blutgefäßen. Das Ziel ist es, ein grundlegendes Verständnis von Blutströmungen zu erlangen und dadurch auch hochkomplexe wechselwirkende Prozesse in seine Bestandteile zerlegen zu können. Auf dieser Basis kann dann die dringend benötigte theoretische Beschreibung der Instabilitäten in Blutströmungen entwickelt werden.

Projektperspektive und Beteiligte

Am Ende der ersten Förderperiode von drei Jahren möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Grundlagen für ein tragfähiges theoretisches Modell für das Strömungsverhalten von Blut und ähnlichen Flüssigkeiten erarbeitet und mit Experimenten verifiziert haben. Falls die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) beschließt, die Forschungsgruppe in einer weiteren Periode zu fördern, könnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Erkenntnisse zu einem vollständigen physikalischen Modell der Blutströmung ausbauen.

Die Forschungsgruppe FOR 2688 „Instabilitäten, Bifurkationen und Migration in pulsierender Strömung“ wird von der DFG ab August 2019 für drei Jahre mit rund zwei Millionen Euro gefördert. 700.000 Euro davon erhält die Universität Bremen. Weitere Partner im Verbund sind die Universität des Saarlandes, die Universität Bayreuth sowie das Helmholtz-Institut Nürnburg-Erlangen, das IST in Klosterneuburg bei Wien und die eidgenössische Forschungsanstalt WSL in Zürich.

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Dr. Kerstin Avila
Tel.: 0421 218-57827
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Birgit Kinkeldey Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)

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Prof. Dr. A. Krause: Rheuma-Patienten und die Herz-Kreislauf-Erkrankung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Behandlung von Nebenerkrankungen bei Rheuma braucht fachkundiges Personal

• Rheumapatienten haben ein um bis zu 70 Prozent erhöhtes Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden, ebenso haben sie häufiger Infektionen oder auch Depressionen. 

• Als chronische Entzündungen betreffen rheumatische Leiden meist nicht nur ein Organ, sondern ziehen prinzipiell den ganzen Körper in Mitleidenschaft. 

Beim Gelenkrheuma etwa können je nach Ausprägung und Schweregrad auch die Haut, die Gefäße oder die inneren Organe befallen sein. 
 
Rheumatische Erkrankungen sind in der Regel auf eine Fehlfunktion des Immunsystems zurückzuführen, bei der sich Immunzellen unkontrolliert gegen körpereigene Strukturen richten.

 „Diese systemische Entzündungsneigung ist aber nur die eine Seite der Erkrankung“, sagt Professor Dr. med. Andreas Krause, Chefarzt der Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie am Immanuel Krankenhaus Berlin. „Oft führt die immunologische Fehlfunktion auch zu einer gestörten Infektabwehr.“Menschen mit Rheuma ziehen sich daher häufiger als Gesunde Infektionen zu, die zudem einen schwereren Verlauf nehmen können.

In der Therapie stehen sich diese beiden Aspekte des Rheumas im Weg – denn die autoimmune Grunderkrankung wird in der Regel mit Medikamenten behandelt, die das Immunsystem hemmen. 

• Damit aber wird die Infektabwehr zusätzlich ausgebremst. 

„Besonders problematisch ist die Behandlung mit Kortisonpräparaten“, erläutert Krause. 

Diese sollten daher so niedrig dosiert und so kurz wie möglich eingesetzt werden. 

Stattdessen kann die Entzündung mit gezielter wirkenden Biologika zurückgedrängt werden.  

• Als wichtigsten Baustein der Infektionsprävention sieht Krause jedoch einen umfassenden Impfschutz.

Ein weiterer Aspekt, den Ärzte bei der Behandlung dieser Rheuma-Patienten im Auge behalten müssen, ist deren erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen – ausgelöst durch die chronische Entzündung, die einer Arteriosklerose Vorschub leistet. 

• „Patienten mit klassischem Gelenkrheuma haben ein bis zu 70 Prozent erhöhtes Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden“, sagt Krause. 

• Zu allem Überfluss erhöhen auch einige Rheuma-Medikamente bei längerfristiger Einnahme das Herz-Kreislauf-Risiko – ein Faktor, der gerade bei Patienten mit kardiovaskulären Vorerkrankungen berücksichtigt werden muss.

• Auch die Atemwege sind häufig in Mitleidenschaft gezogen: 

• Entzündungen von Lunge und Bronchien können die Langzeitprognose der Erkrankung erheblich verschlechtern und zählen zu den häufigsten Todesursachen von Rheumapatienten. 

Hier sollte auf Rauchverzicht gedrungen und möglichst früh ein Lungenfacharzt hinzugezogen werden.

Nicht zuletzt ist auch die Psyche der Patienten von der Erkrankung betroffen. 

Auf Nachfrage berichten 20 bis 30 Prozent der Rheuma-Patienten von depressiven Symptomen, die nicht nur die Lebensqualität, sondern auch die Therapietreue beeinträchtigen können.

„Die Diagnose und Behandlung der vielfältigen Folge- und Nebenerkrankungen ist ein wichtiger Bestandteil der rheumatologischen Versorgung und bedarf einer fundierten internistischen Weiterbildung“, ergänzt Professor Dr. med. Christoph Fiehn, Kongresspräsident von Seiten der DGRh. 

• Leider stehe für eine optimale Umsetzung weder ausreichend Personal noch eine gesicherte Vergütung zur Verfügung. 

Mit der Ausbildung rheumatologischer Fachassistenten, Patientenschulungen und dem Aufbau von Ärztenetzwerken habe man aber den richtigen Weg eingeschlagen, um die Versorgung von Rheuma-Patienten weiter zu verbessern.

Bei der  Pressekonferenz in Mannheim diskutierten Rheumaexperten gemeinsam, welche Faktoren für die optimale Versorgung von Rheumapatienten entscheidend sind.

Wie häufig diese Neben- und Folgeerkrankungen sind und wie sie sich auf die Patienten und die Therapie auswirken, darüber haben Experten auf der Pressekonferenz der DGRh diskutiert, die im Rahmen des 46. Kongresses der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh) in Mannheim stattfand.

Behandlung von Nebenerkrankungen bei Rheuma braucht fachkundiges Personal

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Janina Wetzstein und Sabrina Hartmann
Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh)
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Tumore des Weichgewebes, wie etwa der Muskeln, Nerven oder Knochen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Verbesserte Krebsnachsorge

Wiederkehrende Tumore mittels Blutproben frühzeitig zu erkennen, ist das Ziel eines Forschungsprojekts der Klinik für Plastische und Handchirurgie am Universitätsklinikum Freiburg / Förderung durch Deutsche Forschungsgemeinschaft 
 
Tumore des Weichgewebes, wie etwa der Muskeln, Nerven oder Knochen, machen nur etwa ein Prozent aller Tumorerkrankungen aus.

• Doch weil viele dieser Sarkome früh in andere Gewebe streuen, ist bei ihnen die Rate der Wiedererkrankung und die Sterblichkeit besonders hoch. 

Wissenschaftler und Ärzte der Klinik für Plastische und Handchirurgie des Universitätsklinikums Freiburg forschen nun an einem Verfahren, um erneut auftretende Tumorzellen im Blut nachzuweisen und so den Patientinnen und Patienten zeitnah eine geeignete Therapie anbieten zu können.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt seit 1. Juli 2018 mit 330.000 Euro für die kommenden 2 Jahre.

Große Sarkome entfernen – und Körperteile gut rekonstruieren

• Die wichtigste Therapiemaßnahme zur lokalen Tumorkontrolle bei Weichteilsarkomen ist die Operation. 

In der Klinik für Plastische und Handchirurgie werden in erster Linie Sarkome an Armen, Beinen und der restlichen Körperoberfläche operativ behandelt. Ziel der Operation ist es, das Tumorgewebe möglichst vollständig zu entfernen und dabei die Funktion des Körperteils soweit wie möglich zu erhalten.

• Weil oft Gefäße, Nerven oder Sehnen mit entfernt werden, müssen die Ärzte arterielle und venöse Bypässe legen, Nerven ersetzen oder die Sehnen verlagern, um den Funktionsverlust oder gar eine Amputation der betroffenen Gliedmaße zu vermeiden. 

„Die Fortschritte in der plastisch-rekonstruktiven Tumorchirurgie sind enorm.

Wir können heute auch ausgedehnte Weichgewebssarkome vollständig entfernen und gleichzeitig die Funktion des Körperteils bestmöglich erhalten“, sagt Prof. Dr. Steffen Eisenhardt, Geschäftsführender Oberarzt der Klinik für Plastische und Handchirurgie des Universitätsklinikums Freiburg.

Die Ärzte der Sektion für Plastisch-Rekonstruktive Tumorchirurgie befassen sich seit vielen Jahren mit der Behandlung bei Weichgewebssarkomen. 

Aus diesem klinischen Schwerpunkt ist ein Forschungsschwerpunkt zur nicht-invasiven Diagnostik von Weichgewebssarkomen entstanden.

Für diesen Forschungsansatz erhalten nun Prof. Eisenhardt und Dr. David Braig, Arzt an der Klinik für Plastische und Handchirurgie, eine Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft in Höhe von 330.000 Euro. Grundlage der Forschung ist eine umfangreiche Sarkom-Biobank, die in den letzten Jahren durch die Arbeitsgruppe von Prof. Eisenhardt aufgebaut wurde.

Das interdisziplinäre, multizentrische Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit PD Dr. Rainer Claus von der Klinik für Hämatologie und Onkologie des Klinikums Augsburg.

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Prof. Dr. Steffen Eisenhardt
Geschäftsführender Oberarzt
Klinik für Plastische und Handchirurgie
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 270-24010
steffen.eisenhardt@uniklinik-freiburg.de

Benjamin Schoch-Waschow
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Nierenerkrankung - Auswirkung auf Herz- und Kreislauf?

Medizin am Abend Berlin Fazit: Mediziner erforschen kardiovaskuläre Folgeerkrankungen bei Nierenpatienten

In einem neuen Sonderforschungsbereich erforschen Mediziner aus dem Saarland und Aachen den Zusammenhang zwischen Nierenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. 

• Diese entstehen häufig als Folge einer Nierenerkrankung, so dass das Risiko, an einer kardiovaskulären Krankheit zu sterben, bei Nierenpatienten deutlich höher ist als bei Menschen mit gesunden Nieren. 

Sprecher des universitätsübergreifenden Sonderforschungsbereichs (Transregio) ist Professor Danilo Fliser, Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten am Universitätsklinikum des Saarlandes. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert den Transregio von 2018 bis 2021 knapp 8 Millionen Euro. 


 Professor Danilo Fliser ist Sprecher des neuen Transregio mit der RWTH Aachen, den die DFG ab 2018 mit acht Millionen Euro fördert. Foto: Thorsten Mohr/Universität des Saarlandes
 
Patienten, deren Nieren nicht mehr richtig funktionieren, haben mit einer Vielzahl von Einschränkungen und Komplikationen zu leben.

Etwa 100.000 Menschen müssen in Deutschland regelmäßig zur Dialyse, rund 25.000 Menschen leben mit einer transplantierten Niere, deren Funktionen ebenfalls häufig eingeschränkt sind. Insgesamt leben in Deutschland schätzungsweise 1,5 bis zwei Millionen Menschen, die eine Einschränkung ihrer Nierenfunktion haben.

Diese haben oft auch mit Folgeerkrankungen zu kämpfen, deren Ursache in der fehlerhaften Arbeit der Nieren liegt, zum Beispiel Blutarmut (Anämie). „Das Hauptproblem sind aber tatsächlich kardiovaskuläre Krankheiten, an denen diese Patienten deutlich häufiger leiden als die Normalbevölkerung“, erklärt Professor Danilo Fliser, der Sprecher des neuen Transregio.

 „Ein Dialysepatient hat ein dreimal höheres Risiko, an einem Versagen des Herz-Kreislauf-Systems zu sterben als ein Mensch mit gesunden Nieren.

Warum das so ist, ist medizinisch noch nicht hinreichend erforscht“, erläutert der Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten am Uniklinikum Homburg.

Um dies herauszufinden, gehen die Mediziner der Nephrologie (Nierenheilkunde) und der Kardiologie aus dem Saarland und aus Aachen nun eine Forschungskooperation ein, die in dieser Konstellation einmalig ist. In 19 Teilprojekten inklusive eines gemeinsamen Graduiertenkollegs forschen Nephrologen und Kardiologen zu gleichen Anteilen miteinander. „Dass die Deutsche Forschungsgemeinschaft einen solcherart aufgestellten Transregio unterstützt, zeigt auch den Stellenwert des Problems“, sagt Danilo Fliser. Einmalig in diesem Forschungsverbund sei vor allem das „Patientenkollektiv“, das den Arbeiten zugrunde liegt. Üblicherweise werden Forschungen, die kardiovaskuläre Erkrankungen zum Gegenstand haben, nicht vorwiegend auf Grundlage von Patienten konzipiert, die darüber hinaus auch noch an Nierenerkrankungen leiden. Das ist beim Verbund der saarländischen und Aachener Forscher nun anders.

Neben den feststellbaren kardiovaskulären Erkrankungen, die häufiger bei Nierenpatienten auftreten, gibt es auch einen Zusammenhang zwischen Nierenerkrankungen und dem Alterungsprozess. 

•  „Die Gefäße bei nierenerkrankten Personen verkalken beispielsweise anders als bei gesunden Menschen, sie altern gewissermaßen schneller“, erklärt Professor Fliser. 

Die Zusammenhänge, die zu diesem Phänomen führen, sind bisher ebenfalls kaum erforscht. Auch ihnen wollen die Forscher im Transregio auf den Grund gehen. „Möglicherweise gibt es auch Mechanismen, die für die Allgemeinbevölkerung gelten“, erläutert Danilo Fliser.

Universitätspräsident Manfred Schmitt zeigte sich erfreut über den neuen Transregio-Sonderforschungsbereich: „Für die Universität des Saarlandes ist die Bewilligung ein fantastisches Signal und eine Bestätigung unserer Bemühungen, den Schwerpunkt Biomedizin an der Schnittstelle von klinischer und vorklinischer Forschung weiter zu stärken. Der Bereich der translationalen Medizin wurde in den letzten Jahren konsequent zu einem national sichtbaren Leistungsbereich entwickelt, der nunmehr zur erfolgreichen Einrichtung eines neuen Sonderforschungsbereichs geführt hat.“

„Die Förderentscheidung der DFG belegt, dass die Universität des Saarlandes zu den führenden Standorten in den Bereichen Herz- und Nierenforschung gehört. Der Sonderforschungsbereich ist ein wichtiger Baustein in der Landeshochschulentwicklungsplanung bis 2020 und wird einen bedeutenden Beitrag zum weiteren Ausbau dieser Forschungsbereiche leisten. Den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gratuliere ich herzlich und wünsche für die kommenden Jahre einen erfolgreichen Verlauf ihrer Projekte in einem starken Verbund“, erklärte Ministerpräsidentin Annegret Kramp-Karrenbauer. Im Rahmen der gesamtstaatlichen Bund-Länder-Finanzierung ist die Staatskanzlei an der Finanzierung der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit jährlich insgesamt rund 10 Millionen Euro beteiligt.

Hintergrund:
Der Transregio „TRR 219: Mechanisms of Cardiovascular Complications in Chronic Kidney Disease“ ist ein gemeinsamer Forschungsverbund der Universität des Saarlandes und der RWTH Aachen. Insgesamt besteht er aus 19 Teilprojekten, die vom 1.1.2018 bis Ende 2021 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert werden. Die Fördersumme beträgt knapp 8 Millionen Euro. Sprecher des Transregio ist Professor Danilo Fliser, Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten am Uniklinikum Homburg.

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CAVE: Entzündungsmarker im Blut

Medizin am Abend Berlin Fazit: Entzündungsmarker im Blut sagt das Überleben von Dialysepatienten voraus

Erste Ergebnisse der bayerischen Dialysestudie ISAR

Wissenschaftler des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München haben einen Stoff im Blut identifiziert, mit dem sich die Überlebensaussichten von Nierenkranken, die Dialyse benötigen, vorhersagen lassen. 

Weitere Studien müssen zeigen, ob durch die Senkung dieses Blutmarkers die hohen Sterberaten bei Dialysepatienten verringert werden können, ähnlich wie dies mit niedrigeren Cholesterinwerten bei Herzinfarktpatienten der Fall ist. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzThema: Impfen in Berlin  

Priv.-Doz. Dr. Christoph Schmaderer und Dr. Georg Lorenz mit Dialysepatient Johannes Schmal, Klinikum rechts der Isar
 
Derzeit werden in Deutschland etwa 80.000 Patienten langfristig mit Dialyse versorgt, weil ihre Nieren versagen.

Menschen, die dauerhaft auf diese Nierenersatztherapie angewiesen sind, versterben oft vorzeitig.

• Die Lebenserwartung eines Dialysepatienten liegt in etwa bei der eines Patienten mit einer bösartigen Krebserkrankung. 

Daher ist das Ziel der Dialyseforschung Faktoren zu identifizieren, die zu dieser hohen Sterblichkeit beitragen, und diese Faktoren mit neuen Behandlungsansätzen zu verändern. Einer Arbeitsgruppe von Nierenspezialisten am Klinikum rechts der Isar ist nun die Identifikation eines neuen möglichen Risikofaktors für Dialysepatienten gelungen.

Das Eiweiß, das bei Dialysepatienten erhöht ist, trägt die Bezeichnung YKL-40.

• Dieses körpereigene Eiweiß ist bei einer Vielzahl von entzündlichen Erkrankungen im Blut erhöht. 

Entzündungsreaktionen helfen dem Körper, z.B. eindringende Bakterien oder Pilze abzuwehren.

Unter bestimmten Umständen kann eine solche Entzündung aber auch ohne Bakterien ̶ sozusagen ohne erkennbaren Grund ̵̶ auftreten und Gefäße und Organe schädigen.  

• Dialysepatienten leiden häufig unter solchen niedrigschwelligen permanenten Entzündungsreaktionen. die vermutlich wesentlich zu der hohen Sterblichkeitsrate beitragen.

Wie die Wissenschaftler um Dr. Georg Lorenz und Priv.-Doz. Dr. Christoph Schmaderer von der Abteilung für Nephrologie in der ISAR Dialyse-Studie zeigen konnten, ist YKL-40 an diesem Prozess beteiligt.

Hohe Werte dieses Entzündungsmarkers im Blut zeigten ein erhöhtes Risiko an, dass der Patient versterben wird. 

Dabei unterscheidet sich YKL-40 von bisher bekannten Entzündungsmarkern: 

die Forscher gehen davon aus, dass es andere Facetten der entzündlichen Erkrankung von Dialysepatienten widerspiegelt.

„Inwieweit YKL-40 wirklich ursächlich an der erhöhten Sterblichkeit der Dialysepatienten beteiligt ist“, so Lorenz, „lässt sich anhand der vorliegenden Daten leider noch nicht sicher sagen, ist aber Teil unserer aktuellen Forschung“.

Dazu Schmaderer, der Studienleiter der ISAR Dialyse-Studie:

„In Deutschland und international findet die Dialyseforschung viel zu wenig Beachtung.

In vielen Köpfen ist verankert, dass die Dialyse technisch nicht verbessert werden kann und damit das Schicksal der Patienten besiegelt ist.

 Damit wollten wir uns nicht abfinden und haben daher die ISAR Dialyse-Studie durchgeführt.

Wir danken vor allem den über 500 Dialysepatienten und den Dialyseärzten im Großraum München, die zum Gelingen der Studie wesentlich beigetragen haben. Nur zusammen kann es uns gelingen, das Leben zukünftiger Generationen von Dialysepatienten zu verlängern und vor allem zu verbessern“.

Die Studie ist im Fachjournal Kidney International erschienen. Link zum Originalartikel:

http://www.kidney-international.org/article/S0085-2538(17)30540-9/abstract

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PD Dr. Christoph Schmaderer, geschäftsführender Oberarzt
Dr. Georg Lorenz, klinischer Wissenschaftler
Abteilung für Nephrologie
Klinikum rechts der Isar
Ismaninger Str. 22
81675 München
089-4140-5053 oder 6704
christoph.schmaderer@mri.tum.de
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Tanja Schmidhofer
Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München
Ismaninger Straße 22
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Postfach
81664 München
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Telefon: (089) 4140 - 2046
Fax: (089) 4140 - 4870
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360° TOP-Thema: Herzklappen und Gefäße + Gewebebank

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Steigende Nachfrage nach Herzklappen und Gefäßen

Europaweit stellt die jüngst erweiterte Gewebebank am Herz- und Diabeteszentrum NRW Transplantate zur Verfügung – Das Spendenaufkommen ist gestiegen 
 
Präzisionsarbeit im Reinraumlabor: Hier werden die Transplantate für die Kälte-Einlagerung und spätere Verwendung sorgfältig aufbereitet (Foto: Armin Kühn).
 
Aus rechtlicher Sicht sind Herzklappen und Gefäße Arzneimittel, die in Bad Oeynhausen seit mehr als zehn Jahren nach strengen Auflagen aufbereitet und bereitgestellt werden dürfen.

• Die Transplantate stammen großteils von Verstorbenen, die einer Organ- und Gewebespende zugestimmt haben, deren komplettes Herz aber nicht zur Transplantation geeignet ist. 

„Im Gegensatz zum Herzmuskel sind Herzklappen sehr widerstandsfähig“, erläutert Hermann Josef Knobl, Leiter der Herz- und Gefäßgewebebank am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW).

Patienten, deren eigenes Herz entnommen und gegen ein gesundes Herz ausgetauscht wurde, bilden daher eine zweite große Spendergruppe.

• Etwa 500 Präparate von Herzklappen und Blutgefäßen werden jährlich in Deutschland benötigt. 

Das HDZ NRW verfügt über eine von insgesamt drei Einrichtungen bundesweit, in denen solche Gewebetransplantate aufbereitet werden.

• Der Bedarf steigt, zumal die sogenannten „Homografts“ gegenüber künstlichen Prothesen viele Vorteile haben. 

• Im Notfall werden sie oft benötigt, wenn infizierte Kunststoffprothesen an der Aorta oder den Körperarterien ersetzt werden müssen. Auch sind Patienten, die eine menschliche Herzklappe oder eine Bioklappe aus tierischem Zellmaterial erhalten, fortan nicht darauf angewiesen, gerinnungshemmende Medikamente einzunehmen.

In kontrolliert eingefrorenem Zustand sind die Transplantate bei minus 196 Grad Celsius nahezu unbegrenzt haltbar. 

Übergroße Lagerbestände weist die weitgehend kostendeckend tätige Gewebebank am HDZ NRW dennoch nicht auf, da Knobl vielen Anfragen nachkommen kann. 

So wurden im vergangenen Jahr 70 Herzklappen und 128 Gefäße europaweit vermittelt, darunter nach England, Holland, Spanien und Österreich. 

• Oftmals wird eine bestimmte Größe für besondere herz- und gefäßchirurgische Verfahren benötigt. 

• Als Hoffnungsträger gelten sogenannte dezellularisierte Herzklappen, deren Zellen bis auf das stützende Kollagengerüst entfernt werden und von denen man sich eine noch größere Anpassungsfähigkeit und längere Haltbarkeit verspricht.

Herzstück der Herzklappen- und Gefäß-Gewebebank im HDZ NRW ist das jetzt renovierte, abteilungseigene Reinraumlabor mit ständiger Partikel- und Keimüberwachung und sterilen Bedingungen, die weit über in einem Operationssaal herrschende Klima hinausgehen. 

• Hier werden die Transplantate sorgfältigst präpariert und 24 Stunden in einer Antibiotikalösung dekontaminiert, anschließend kontrolliert auf minus 90 Grad gekühlt und anschließend in flüssigen Stickstofftanks bei minus 196 Grad Langzeit gelagert.
• Von der Herstellung bis zur Freigabe vergehen etwa 15 Tage.

„Gewebespenden verbessern die Lebensqualität von Patienten erheblich“, betont Hermann Josef Knobl. 

„Wie bei Organen auch kann die Bereitschaft zur Spende mit einem Organ- und Gewebespendeausweis dokumentiert werden. 

Um dem steigenden Bedarf nachzukommen, sind wir aber auch auf eine gute Zusammenarbeit mit Spendekliniken, Gewebebanken und Transplantationszentren in Deutschland und Europa angewiesen.“ 

Hermann-Josef Knobl, Leiter der Herz- und Gefäß-Gewebebank im Herz- und Diabeteszentrum NRW, Bad Oeynhausen (Foto: Armin Kühn).

Hintergrundinformation:

Als erste und lange Zeit einzige Einrichtung in Deutschland erhielt die Gewebebank am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, im Jahr 2003 die Erlaubnis zur Herstellung menschlicher Herzklappen. Mit dem Ziel einer bedarfsgerechten, qualitätsgesicherten, transparenten und kostengünstigen Versorgung von Patienten mit Gewebetransplantaten wurde diese Erlaubnis nach der Umsetzung der EU Richtlinie „Gewebebank, Herstellung und Abgabe“ 2007 ersetzt durch neue Erlaubnisse zur Gewinnung von Herzklappen und Blutgefäßen sowie deren Verarbeitung und Lagerung. Hinzu erteilte das Paul-Ehrlich-Institut als oberste Bundesbehörde die Genehmigung zur Abgabe der hergestellten Herzklappen und Blutgefäße an andere Kliniken.

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Das Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, ist ein international anerkanntes Zentrum zur Behandlung von Herz-, Kreislauf- und Diabeteserkrankungen. Mit 37.000 Patienten pro Jahr, davon 14.700 in stationärer Behandlung, ist das HDZ NRW ein führendes Spezialklinikum in Europa. Unter einem Dach arbeiten vier Universitätskliniken und Institute seit 30 Jahren interdisziplinär zusammen. Das HDZ NRW ist Universitätsklinik und zugleich Akademisches Lehrkrankenhaus der Ruhr-Universität Bochum.

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TAVI- und MitraClip-Verfahren in Berlin und bundesweit

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Interdisziplinäre Team-Entscheidungen bei endovaskulären Verfahren

Vortrag Privatdozent Dr. med. Wolfgang Harringer, Vizepräsident der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG); Chefarzt der Klinik für Herz-, Thorax und Gefäßchirurgie, Städtisches Klinikum Braunschweig, anlässlich des 133. Kongresses der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie am 27. April 2016 in Berlin: 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: TV - Blutfluss 

 
Neben den konventionellen offenen Operationen am Herzen haben sich in den letzten Jahren zunehmend sogenannte kathetergestützte Eingriffe etabliert.

Dabei werden über verschiedene Gefäßzugänge, unter Verwendung von Kathetern, Herzklappen- oder Gefäß-Implantate eingebracht.

Diese neuen Entwicklungen haben ohne Zweifel die Möglichkeiten der Behandlung von Herzklappenerkrankungen, aber auch von Aneurysmen (Aufweitungen) der Hauptschlagader, wesentlich erweitert.

• Insbesondere sind Patientinnen/Patienten, die früher wegen zu hohen Alters oder wesentlicher Begleiterkrankungen nur bedingt einer chirurgischen Therapie zugänglich waren oder gar ausgeschlossen werden mussten, nun behandelbar.

Beispielhaft zu nennen sind hier die kathetergestützte Aortenklappen-Implantation (TAVI) zur Therapie der schweren Aortenklappenstenose (Verengung der Hauptschlagader-Klappe durch Verkalkung), das kathetergestützte Mitralklappen-Clipverfahren (MitraClip) bei Undichtigkeit der linksseitigen Vorhof-Kammerklappe und die Ausschaltung von Aussackungen (Aneurysmen) der Hauptschlagader im Brustkorb- und/oder Bauchbereich durch Einbringen innerer Gefäßstützen (sogenannter „gecoverter Stents“).

Gerade die TAVI hat in den vergangenen fünf Jahren in der Bundesrepublik eine rapide Zunahme in der Patientenversorgung durchlaufen. Während in diesem Zeitraum die Zahl der isoliert durchgeführten Aortenklappenersatz-Operationen mit circa 10.000 Fällen nahezu konstant blieb, hat die Zahl der TAVI-Prozeduren bis zum Jahr 2014 auf circa 13.000 Eingriffe zugenommen.

• Die beiden anderen genannten Eingriffsarten unterliegen bislang keiner gesetzlich vorgeschriebenen Qualitätssicherung nach Paragraf 137 SGB V, so dass keine verlässlichen Daten und Fakten hierzu vorliegen.

Diese Entwicklung hat auch dazu beigetragen, die bereits bei anderen Eingriffen bewährte Vorgehensweise des sogenannten Herzteams auch in diesem Bereich obligat zu etablieren.

• Dies bedeutet ein noch näheres Zusammenrücken der beteiligten Fachgebiete Herzchirurgie, Kardiologie und auch Anästhesie. Das Herz-Team bezieht sich dabei auf Indikationsstellung, Eingriffsplanung und Durchführung, sowie die umfassende postprozedurale Nachbehandlung gleichermaßen.

• Korrekte Indikationsstellung bedeutet hierbei, das für den Patienten geeignete und sicherste Verfahren unter Berücksichtigung der Langzeitergebnisse auszuwählen. 
• Gerade der letzte Aspekt wird gelegentlich vernachlässigt. 

Für den klassisch-operativen, herzchirurgischen Aortenklappenersatz liegen in der wissenschaftlichen Literatur Publikationen zu Zeiträumen von bis zu 15 bis 20 Jahren nach der Erstoperation vor. Dadurch ist die Sicherheit des Verfahrens nachvollziehbar dokumentiert, während die Langzeitsicherheit, und insbesondere auch Haltbarkeit der implantierten Prothesen, des nun seit knapp fünf Jahren in größerer Breite eingesetzten TAVI-Verfahrens gegenwärtig noch als nur bedingt geklärt angesehen werden können und bei der gemeinsamen Aufklärung der Patienten im Team Berücksichtigung finden müssen.

Während das MitraClip-Verfahren, mit Verbindung der zwei Klappensegel meist in der Mitte der Klappe, als provisorische Lösung anzusehen ist, können viele Fälle von Mitralklappenundichtigkeit herzchirurgisch im anatomischen Sinn vollständig korrigiert werden, und damit als heilbar angesehen werden.

Gerade bei Patienten mit sehr hohem Operationsrisiko, stellt das neue Verfahren eine gute Alternative dar, um die Symptome der Patienten zu lindern.

Die Bedeutung des langen Atems in der medizinischen Wissenschaft zeigte sich wieder erst kürzlich auf dem Kongress der amerikanischen Kardiologen (ACC 65th Annual Scientific Session and Expo, April 2–4, 2016; Chicago).

So trugen die Autoren der sogenannten STICH-Studie vor, dass ein Überlebensvorteil der Bypasschirurgie gegenüber medikamentöser Therapie bei Patienten mit schwerer koronarer Herzerkrankung und eingeschränkter Herzleistung, der sich nach fünf Jahren nur angedeutet hatte, nach zehn Jahren dann tatsächlich auch statistische Signifikanz erreichte.

Für das TAVI- und MitraClip-Verfahren wurden die notwendigen Voraussetzungen im Juli 2015 durch eine Richtlinie des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) geregelt.

Diese Verfahren dürfen zu Lasten der gesetzlichen Krankenversicherungen nur noch in Einrichtungen erbracht werden, die in der Richtlinie für minimalinvasive Herzklappeninterventionen dezidiert festgelegte Struktur-, Prozess- und Personalvoraussetzungen erfüllen.

Hierbei ist ein funktionierendes Herzteam der wesentlichste Faktor.

Die stets eingeräumte Übergangsfrist endet am 30. Juni 2016. 

Dabei ist anzumerken, dass bereits vor Inkrafttreten dieser Richtlinie über 95 Prozent dieser Eingriffe entsprechend internationaler Gepflogenheiten unter Herzteam-Bedingungen erfolgten.

Es ist ohne Zweifel durch die konsequente Umsetzung des Herzteam-Ansatzes in der Herzmedizin und die möglichst enge Kooperation der Fachgebiete bei den invasiven Verfahren eine weitere Verbesserung der Patientensicherheit und auch der Therapieergebnisse zu erwarten.

Die Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie e.V. (DGTHG) vertritt als medizinische Fachgesellschaft die Interessen der über 1.000 in Deutschland tätigen Herz-, Thorax- und Kardiovaskularchirurgen im Dialog mit der Politik, Wirtschaft und Öffentlichkeit.


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360° TOP-Thema: Bei Leberkrankheiten kann es zum Stau der Galle kommen, der sogenannten Cholestase

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Vorsicht bei medikamentöser Behandlung von Cholestasen

Bei Leberkrankheiten kann es zum Stau der Galle kommen, der sogenannten Cholestase. In Folge dieser Cholestase verändern sich die Gallengänge, die Galle führenden Gefäße. Bislang wurde die Meinung vertreten, dass diese Veränderungen und Wucherungen der Gallengänge schädlich sind und durch Medikamente unterbunden werden sollten. Diese Ansicht wird nun durch eine Studie der Projektgruppe von Dr. Nachiket Vartak am IfADo in Frage gestellt. Die Forscherinnen und Forscher konnten zeigen, dass die Reaktion der Gallengänge bei Leberschädigung dazu dient, die Oberfläche der Gallengangmembran zu vergrößern. 

Dadurch kann die gestaute Galle besser zurückresorbiert werden und Schäden werden vermieden. 

 
 3D-Abbild cholestasebedingter Veränderungen der Gallengänge (http://vartak.org/liver/). © ifado/vartak
 
Bislang war es nicht einfach, insbesondere die sehr winzigen interlobularen Gallengänge zu beobachten. Vartak und seine Projektgruppe konnten nun mittels Fluoreszenzmikroskopie die interlobularen Gallengänge dreidimensional abbilden und die Veränderungen der Gallenwege bei einer Cholestase über einen Zeitraum von 28 Tagen beobachten.

Den Ergebnissen zu Folge, die vor Kurzem im Journal of Hepatology veröffentlicht wurden, kommt es durch die Cholestase zu starken Faltungen, Dehnungen und Krümmungen der Gallengänge, die insgesamt zu einer fünffachen Oberflächenvergrößerung führen. 

• Dabei werden die Gänge länger, sodass sie mehr Galle aufnehmen können, nehmen jedoch nicht im Durchmesser zu. 

• Entgegengesetzt bisheriger Annahmen entstehen auch keine neuen Gallengänge. 

Dennoch zeigt sich die Leber als hoch adaptives Organ, das im Schadensfall zunächst versucht, sich selbst zu reparieren.

• Das Fazit von Vartak: „Die Gallengänge reagieren auf die Leberschädigung mit einer Vergrößerung ihrer Oberfläche. Dadurch passt sich das Organ den veränderten Anforderungen bei Lebererkrankungen an. Diesen Prozess durch eine falsche medikamentöse Behandlung zu unterbinden, wäre für die Patienten fatal.“

Die Methode kann Klinikern Erklärungen und Ansätze liefern, wie weit fortgeschritten die Cholestase ist und welche entzündungshemmenden Mittel den Heilungsprozess der Leber unterstützen können, ohne dabei die selbstheilenden Mechanismen zu unterdrücken. 

Zusätzlich kann ein tieferes Verständnis dieser Mechanismen dazu dienen, die Ursachen zu erkennen, um eine Stauung der Galle eventuell besser zu verhindern.

Publikation:
Vartak, N., Damle-Vartak, A., Richter, B., Dirsch, O., Dahmen, U., Hammad, S. and Hengstler, J. G. (2016), Cholestasis-induced adaptive remodeling of interlobular bile ducts. Hepatology, 63: 951–964. doi:10.1002/hep.28373

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Prof. Dr. Jan G. Hengstler
Leitung des Forschungsbereichs Toxikologie
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E-Mail: hengstler@ifado.de
Verena Kemmler Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

Das IfADo - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund erforscht die Potenziale und Risiken moderner Arbeit auf lebens- und verhaltenswissenschaftlicher Grundlage. Aus den Ergebnissen werden Prinzipien der leistungs- und gesundheitsförderlichen Gestaltung der Arbeitswelt abgeleitet. Das IfADo hat mehr als 200 Mitarbeiter/innen aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 88 selbstständige Einrichtungen umfasst. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.100 Personen, darunter 9.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,64 Milliarden Euro.

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360° TOP-Hinweis: 36. Berliner Halbmarathon am 3. April 2016: Wiederherstellung des Kreislaufs + Herzkatheterlabor

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Herzinfarkt-Studie: Schnelle Behandlung verringert Sterblichkeit um zwei Drittel

Neue Studien zeigen, dass bei Herzinfarkt-Patienten einer Wiedereröffnung des verschlossenen Gefäßes mittels Herzkatheter innerhalb von 90 Minuten nach medizinischem Erstkontakt die Sterblichkeit gegenüber längeren Zeitintervallen um zwei Drittel verringert. 

Bei reanimierten Infarkt-Patienten lässt sich so die Sterblichkeit halbieren.  

• Bei Patienten mit akutem Herzinfarkt (STEMI) haben die Behandlungszeiten innerhalb der Rettungs- und Therapie-Kette enormen Einfluss auf die Sterblichkeit. 

Gelingt die Wiedereröffnung des verschlossenen Infarktgefäßes mittels Herzkatheter und Ballon (Ballondilatation) innerhalb von 90 Minuten nach dem medizinischen Erstkontakt (Contact-to-balloon-Zeit, C2B), ist die Sterblichkeit um Faktor 3 niedriger (3,9 Prozent gegenüber 12,1 Prozent) als wenn es länger dauert.

Das ist ein Ergebnis der FITT-STEMI Studiengruppe, das Prof. Dr. Karl Heinrich Scholz (Hildesheim) auf der 82. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) präsentierte. Auf diesem Kongress in Mannheim trafen von 30. März bis 2. April 2016 mehr als 8.500 aktive Teilnehmer aus 25 Ländern zusammen.

In der Untersuchung wurde an knapp 20.000 Patienten aus dem FITT-STEMI-Projekt der Einfluss der Zeitspanne vom Symptombeginn bis zum medizinischen Erstkontakt sowie der Einfluss der Contact-to-balloon-Zeit auf die Sterblichkeit analysiert. Am Gesamtprojekt nehmen aktuell 48 Klinik-Einrichtungen mit zentralem Herzkatheter-Labor und mehr als 200 kooperierende Krankenhäuser ohne Herzkatheter-Labor teil.

• Der Unterschied in der Prognose bei kurzer gegenüber längerer Zeit bis zur Behandlung war besonders ausgeprägt in der Patientengruppe mit sehr kurzer Symptomdauer. 

• Hier lag die Sterblichkeit bei einer Contact-to-balloon-Zeit (C2B) von bis zu 90 Minuten bei vier Prozent, bei mehr als 90 Minuten erhöhte sich die Sterblichkeit auf 15,9 Prozent. 

Für die Forscher überraschend fand sich aber auch bei längeren (6 bis 12 Stunden) und sehr langen (12 bis 24 Stunden) Zeitintervallen zwischen Symptom-Beginn und medizinischem Erstkontakt eine signifikant bessere Überlebensrate bei Patienten, die innerhalb von 90 Minuten behandelt wurden.

Prof. Scholz: „Der lebensrettende Effekt einer schnellen Behandlung ist also auch eindeutig nachweisbar bei langen Symptomdauern bis zu 24 Stunden. Somit muss auch bei einem Infarkt mit längerer Symptomdauer alles unternommen werden, die Behandlungszeiten so kurz wie irgend möglich zu halten.“

Wiedereröffnung von Herzkranzgefäßen innerhalb von 90 Minuten halbiert Sterblichkeit bei reanimierten STEMI-Patienten

Anhaltende und lebensbedrohliche Herzdurchblutungs-Störungen (Akutes Koronarsyndrom) sind die häufigste Ursache für einen Herz-Kreislauf-Stillstand bei Erwachsenen.

Eine weitere Studie im Rahmen des FITT-STEMI-Projekts zeigt, dass eine Wiedereröffnung der Herzkrankgefäße (Rekanalisation) innerhalb von 90 Minuten nach medizinischem Erstkontakt die Sterblichkeit bei reanimierten STEMI-Patienten halbiert.

Das könne erreicht werden durch eine prähospitale EKG-Diagnose und eine Direktübergabe des Patienten in ein Herzkatheter-Labor. „Beide Maßnahmen gehen bei reanimierten STEMI-Patienten mit einem Zeitgewinn und einer signifikanten Prognose-Verbesserung einher“, so PD Dr. Claudius Jacobshagen (Göttingen).

• „Daher sollte nach Wiederherstellung des Spontan-Kreislaufs prähospital ein 12-Kanal-EKG geschrieben werden, um STEMI-Patienten zu identifizieren und diese direkt in ein Herzkatheter-Labor zu verbringen. 
•  Es kann diskutiert werden, ob nicht grundsätzlich alle reanimierten erwachsenen Patienten primär ins Herzkatheter-Labor gebracht werden sollten.“

• In der Realität werden Patienten nach Wiederherstellung des Kreislaufs häufig zunächst in eine Notaufnahme oder auf die Intensivstation gebracht, um dort die weitere Stabilisierung und Diagnostik durchzuführen. 
• „Hierdurch geht möglicherweise wertvolle Zeit verloren“, so PD Jacobshagen. Welche prognostische Bedeutung ein prähospitales 12-Kanal-EKG und die Direktübergabe des reanimierten Patienten im Herzkatheter-Labor haben, sei bisher nicht bekannt gewesen.

Quelle: DGK Abstract P1181, Scholz et al., Die STEMI-Behandlung innerhalb von 90 Minuten ist unabhängig von der Symptomdauer lebensrettend - Ergebnisse bei 20.000 Patienten aus FITT-STEMI. Clin Res Cardiol 105, Suppl 1, March 2016;
DGK Abstract P737, Jacobshagen et al., Reanimierte STEMI-Patienten: Prähospitales EKG, Direkt-übergabe im Katheterlabor und Rekanalisation innerhalb von 90 Minuten verbessern die Prognose - Ergebnisse aus dem FITT-STEMI-Programm. Clin Res Cardiol 105, Suppl 1, March 2016.

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Übergewicht: Schädigt die Gefäßwand und führt zu Arterisklerose

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Sauerstoffradikale können vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen schützen

Wissenschaftler der Medizinischen Klinik und Poliklinik III am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden wiesen nach, dass die richtige Dosis an freien Radikalen die Gefäße schützen kann - im Gegensatz zu den bisher bekannten schädigenden Effekten von oxidativem Stress. Bis die Erkenntnisse in neue Therapien umgesetzt werden können, müssen jedoch noch weitere Untersuchungen folgen. Die Forschungsergebnisse der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderten Studie wurden vorab online im European Heart Journal, einer der renommiertesten europäischen Herz-Kreislauf-Fachzeitschriften, veröffentlicht. 
 
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die häufigste Todesursache in den Industrieländern.

Medizin am Abend Berlin ZusatzfachThema: Rauchen + Steuern 

• Als ein Risikofaktor gilt der sogenannte oxidative Stress.

• Darunter versteht man ein Übermaß an reaktiven Sauerstoffverbindungen, das die Reparatur- und Entgiftungsfunktion einer Zelle überfordert und langfristig zu Schädigungen führen kann. 

Forscher des Bereiches Gefäßendothel/Mikrozirkulation der Medizinischen Klinik und Poliklinik III des Uniklinikums Dresden zeigten jedoch, dass freie Radikale nicht in jedem Fall zu einer Schädigung der Gefäße führen müssen, sondern diese sogar schützen können.



Die histologische Färbung der Aortenwurzel zeigt rechts die verstärkte Plaquebildung ohne Nox4.
Aufnahme: Uniklinikum Dresden

• Die Dosis entscheidet, welche Wirkung von den reaktiven Sauerstoffverbindungen ausgeht.

Zu den freien Radikalen zählt auch das Wasserstoffperoxid (H2O2). In hohen Konzentrationen ist es für die Blutgefäße schädlich, während es in niedrigen Konzentrationen gefäßschützend zu wirken scheint. Unter der Leitung von Professor Dr. Henning Morawietz gingen die Forscher Heike Langbein und Dr. Coy Brunßen genau dieser Frage auf den Grund. 

• Sie wiesen nach, dass bei Übergewicht der Verlust der wichtigsten natürlichen Quelle von Wasserstoffperoxid in der Gefäßwand, der NADPH-Oxidase Nox4, zu verschlechterter Gefäßfunktion und vermehrter Arteriosklerose führt. 

• Das könnte auch eine Erklärung sein, warum die meisten Studien mit synthetischen Vitaminen bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen kaum positive Wirkungen gezeigt haben.

Langbein und Brunßen arbeiteten eng mit Wissenschaftlern des Bereiches Klinisches Sensoring und Monitoring (unter Leitung von Prof. Dr. Edmund Koch) sowie des Institutes für Physiologie (unter Leitung von Prof. Dr. Andreas Deußen) der Technischen Universität Dresden zusammen. Besonders innovativ bei diesem Projekt war die Entwicklung von Geräten zur berührungslosen Untersuchung von Gefäßen durch optische Kohärenztomografie im Labor von Prof. Koch und ihre Nutzung als neues bildgebendes Verfahren zur Analyse der Funktion von Blutgefäßen. Hierbei wurde deutlich, dass der Verlust von Nox4 zu verschlechterter Gefäßfunktion führt. Die Wissenschaftler schlossen daraus, dass Wasserstoffperoxid in niedrigen Konzentrationen den Blutdruck senken kann.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten schädigenden Effekten von oxidativem Stress könnte die Aktivierung von körpereigenen protektiven Sauerstoffradikalen eine neue therapeutische Strategie zur Behandlung von Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen darstellen. Bis diese Erkenntnisse in die therapeutische Praxis umgesetzt werden, müssen jedoch noch weitere Untersuchungen folgen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG förderte die Studie. Veröffentlicht wurden die Forschungsergebnisse online im European Heart Journal, einer der renommiertesten europäischen Herz-Kreislauf-Fachzeitschriften.

Literatur
Langbein H, Brunssen C, Hofmann A, Cimalla P, Brux M, Bornstein SR, Deussen A, Koch E, Morawietz H
NADPH oxidase 4 protects against development of endothelial dysfunction and atherosclerosis in LDL receptor deficient mice
Eur. Heart J., 2015 Nov 17. pii: ehv564. [Epub ahead of print]
http://eurheartj.oxfordjournals.org/content/early/2015/11/16/eurheartj.ehv564


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Dialyse-Patient: Herz- und Kreislauf von Nierenkranken - besser mit Kakao-Flavanole

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Gut für Herz und Kreislauf von Nierenkranken - In grünem Tee und dunkler Schokolade

Ein Lichtblick für Dialyse-Patienten: Ein pflanzlicher Bestandteil, der auch in dunkler Schokolade und grünem Tee vorkommen kann, schützt ihre Gefäße. Dies ist deshalb so wichtig, weil ihr meist geschwächtes Herz-/Kreislaufsystem durch die Blutwäsche noch weiter geschädigt wird. Dass ihnen auch nahrungsergänzende Kakao-Flavanole dabei helfen, ihre Blutgefäße besser zu schützen, konnten jetzt erstmals Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) der Kliniken für Kardiologie am Universitätsklinikum Essen (UK Essen) und des Universitätsklinikums Düsseldorf nachweisen. 
 

 Prof. Dr. Tienush Rassaf, Direktor der Klinik für Kardiologie am UK Essen UK Essen


Arbeiten die Nieren nicht richtig, spricht man von einer Nieren-Insuffizienz.

Im letzten Stadium dieser Erkrankung, der terminalen Nieren-Insuffizienz, muss das Blut außerhalb des Körpers von Giftstoffen gereinigt werden. Bei der Dialyse kann sich der Blutdruck erhöhen und die Blutgefäße sowie deren Innenwände, die Endothele, arbeiten nicht mehr einwandfrei. Dies ist besonders schwerwiegend, weil viele Betroffene ohnehin zusätzlich an kardiovaskulären Erkrankungen leiden.

Oft sterben sie deshalb deutlich früher als Menschen mit gesunden Nieren.

Doch was kann man tun, wenn eine Dialyse unausweichlich ist? Man kümmert sich um die beeinflussbaren Faktoren, etwa die Ernährung, mit der man auch das Herz- und Kreislaufsystem stärken kann.

• Gezielt zuführen lassen sich zum Beispiel die Kakao-Flavanole, die als pflanzliche Bestandteile u.a in grünem Tee und in dunkler Schokolade vorkommen.

Prof. Dr. Tienush Rassaf, Direktor der Klinik für Kardiologie am UK Essen, untersuchte darum nun zusammen mit Kollegen am UK Düsseldorf, welche genauen Effekte zugeführte Kakao-Flavanole auf die Gefäßfunktion schwer kranker Nierenpatienten hat.

• Die Ergebnisse sind ebenso eindeutig wie erfreulich: Dank einer hohen Flavanol-Dosis (820 mg/d) verbesserte sich die Gefäßfunktion der Patienten sowohl kurz- wie auch langfristig.

• Die durch die Dialyse verursachte Gefäßschädigung konnte sogar teilweise rückgängig gemacht werden. 
• Wurde das Präparat längere Zeit eingenommen wurden zudem positive Wirkungen auf den Blutdruck erkennbar. 

Über die Placebo-kontrollierte Studie berichtet das Clinical Journal of the American Society of Nephrology in seiner aktuellen Ausgabe.


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Christine Harrell
Medizinische Fakultät
Telefon: 0201/7231615
Fax: 0201/7235914
E-Mail-Adresse: christine.harrell@uk-essen.de

• Über Google:   Medizin am Abend Berlin 

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http://www.uni-due.de/med

http://cjasn.asnjournals.org/content/early/2015/12/17/CJN.05560515.abstract?sid=...

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Raucher verlieren früher ihre Zähne

Medizin am Abend Berlin Fazit:     Deutsche Langzeitstudie bestätigt: Raucher verlieren früher ihre Zähne

Wie eine große Langzeitstudie (EPIC*-Potsdam) des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) unter Leitung von Heiner Boeing nun zeigt, haben Raucher ein deutlich höheres Risiko als Nichtraucher, ihre Zähne bereits in jungen Jahren zu verlieren. Die gute Nachricht ist: Menschen, die mit dem Rauchen aufhören, können ihr Risikoniveau bereits schon nach kurzer Zeit verringern und schließlich auf das einer Person senken, die niemals geraucht hat. „Letzteres kann allerdings über 10 Jahre dauern“, sagt Erstautor Thomas Dietrich von der Universität Birmingham, UK. 

Gesunde Zähne und gesundes Zahnfleisch  Fotoquelle: DIfE
 
Das Wissenschaftlerteam um Heiner Boeing und Kolade Oluwagbemigun vom DIfE und dem Epidemiologen und Oralchirurgen Thomas Dietrich veröffentlichte seine Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Journal of Dental Research (Dietrich, T. et al., 2015; DOI: 10.1177/0022034515598961; http://jdr.sagepub.com/content/early/2015/08/03/0022034515598961.abstract).

Zahnlosigkeit ist weltweit immer noch eins der großen Gesundheitsprobleme, die es zu lösen gilt. In Deutschland sind über 20 Prozent der Menschen im Alter zwischen 65 und 74 Jahren betroffen. Untersuchungen der letzten Jahre weisen darauf hin, dass auch Rauchen das Risiko für einen frühzeitigen Zahnausfall erhöht.

Die neuen Ergebnisse der Potsdamer EPIC-Studie, die auf Daten von 23.376 männlichen und weiblichen Studienteilnehmern basieren, untermauern nun diese Befunde. Die Studie ist die erste große deutsche, prospektive Langzeitbeobachtungsstudie, die den Zusammenhang zwischen Rauchen, Raucherentwöhnung und Zahnausfall in drei verschiedenen Altersgruppen** untersucht hat.

Im Vergleich zu Studienteilnehmern, die nie geraucht haben, hatten weibliche bzw. männliche Raucher ein bis zu 2,5- bzw. 3,6-fach erhöhtes Risiko, ihre Zähne vorzeitig zu verlieren und dies unabhängig von anderen Risikofaktoren wie zum Beispiel Diabetes.

Der Zusammenhang war bei jüngeren Personen stärker ausgeprägt als bei älteren.

• Zudem beobachteten die Wissenschaftler, dass die ermittelten Risikobeziehungen dosisabhängig waren. Starke Raucher, die mehr als 15 Zigaretten pro Tag konsumierten, hatten ein höheres Risiko, als diejenigen, die weniger rauchten.

„Man verliert seine Zähne hauptsächlich als Folge von Karies oder Parodontitis. 

Wir wissen zudem, dass Rauchen einer der Hauptrisikofaktoren für Parodontitis ist. Daher ist der beobachtete Zusammenhang zwischen Rauchen und Zahnverlust sicherlich primär durch ein erhöhtes Auftreten der Parodontitis bei Rauchern zu erklären“, sagt Co-Autor Kolade Oluwagbemigun.

• „Zahnfleischentzündungen bei Rauchern lassen sich somit auch als erstes greifbares Warnsignal sehen, das darauf hinweist, dass die Gesundheit durch den Tabakkonsum bereits stark geschädigt ist. Unglücklicherweise maskiert Rauchen Zahnfleischbluten – eines der wenigen Symptome einer Parodontitis. Hierdurch kann das Zahnfleisch bei Rauchern gesünder erscheinen, als es tatsächlich ist. Dies sollten Raucher aber auch Zahnärzte berücksichtigen“, ergänzt Erstautor Thomas Dietrich. „Inwieweit Rauchen auch mit einem erhöhten Kariesrisiko assoziiert ist, ist noch nicht endgültig geklärt“, so Dietrich weiter.

„Auch wenn die genauen Ursachen für den von uns beobachteten Zusammenhang noch nicht geklärt sind, erscheint es aber bereits schon heute mehr als sinnvoll, Menschen davon zu überzeugen, Nichtraucher zu bleiben oder es jetzt zu werden. Rauchen verkürzt die Lebenszeit. Nicht zu rauchen ist gut für Lunge und Gefäße und führt nach unseren Erkenntnissen auch zu einer guten Zahngesundheit bis ins hohe Alter“, sagt Heiner Boeing.

Hintergrundinformationen:

* EPIC steht für European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition. Sie ist eine der größten prospektiven („vorausschauenden“) Studien, welche die Zusammenhänge zwischen Ernährung, Krebs und anderen chronischen Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes untersucht, wobei sie auch den Lebensstil berücksichtigt. An der EPIC-Studie sind zehn europäische Länder mit insgesamt 519.000 weiblichen und männlichen Studienteilnehmern im Erwachsenenalter beteiligt. In Deutschland gehören das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg sowie das DIfE zu den EPIC-Studienzentren. Die Potsdamer EPIC-Teilstudie schließt mehr als 27.500 erwachsene Studienteilnehmer/innen ein und wird von Prof. Heiner Boeing geleitet. Bei der Auswertung einer prospektiven Studie ist es wichtig, dass die Teilnehmer zu Beginn der Studie noch nicht an der zu untersuchenden Krankheit leiden. Die Risikofaktoren für eine bestimmte Erkrankung lassen sich so vor ihrem Entstehen erfassen, wodurch eine Verfälschung der Daten durch die Erkrankung weitestgehend verhindert werden kann - ein entscheidender Vorteil gegenüber retrospektiven Studien.

** Die Studienteilnehmer waren in drei Altersgruppen eingeteilt: Gruppe 1: Personen unter 50 Jahren; Gruppe 2: Personen im Alter zwischen 50 und 59 Jahren; Gruppe 3: Personen im Alter zwischen 60 und 70 Jahren.

*** Parodontitis, früher auch Parodontose genannt, ist eine Entzündung des Zahnbetts, die durch den Abbau des Alveolarknochen gekennzeichnet ist und schliesslich zu Zahnlockerung und Zahnverlust führen kann.

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es erforscht die Ursachen ernährungsassoziierter Erkrankungen, um neue Strategien für Prävention, Therapie und Ernährungsempfehlungen zu entwickeln. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehören die Ursachen und Folgen des metabolischen Syndroms, einer Kombination aus Adipositas (Fettsucht), Hypertonie (Bluthochdruck), Insulinresistenz und Fettstoffwechselstörung, die Rolle der Ernährung für ein gesundes Altern sowie die biologischen Grundlagen von Nahrungsauswahl und Ernährungsverhalten. Das DIfE ist zudem ein Partner des 2009 vom BMBF geförderten Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD). Mehr unter http://www.dzd-ev.de.

Die Leibniz-Gemeinschaft vereint 89 Einrichtungen, die anwendungsbezogene Grundlagenforschung betreiben und wissenschaftliche Infrastruktur bereitstellen. Insgesamt beschäftigen die Leibniz-Einrichtungen rund 18.100 Menschen – darunter 9.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – bei einem Jahresetat von insgesamt knapp 1,64 Milliarden Euro. Die Leibniz-Gemeinschaft zeichnet sich durch die Vielfalt der in den Einrichtungen bearbeiteten Themen und Disziplinen aus. Die Forschungsmuseen der Leibniz-Gemeinschaft bewahren und erforschen das natürliche und kulturelle Erbe. Darüber hinaus sind sie Schaufenster der Forschung, Orte des Lernens und der Faszination für die Wissenschaft. Mehr unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt:

Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Thomas Dietrich
MPH, FDSRCS (Engl.)
School of Dentistry
University of Birmingham
St Chad’s Queensway
Birmingham
B4 6NN
E-Mail: t.dietrich@bham.ac.uk
Tel.: +44-121-4665494


apl. Prof. Dr. Heiner Boeing
Leiter der Abteilung Epidemiologie
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel.: +49-33200 88-2711
E-Mail: boeing@dife.de

Kolade Oluwagbemigun
Abteilung Epidemiologie
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel.: +49-33200 88-2720
E-Mail:kolade.oluwagbemigun@dife.de

Dr. Gisela Olias
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
Tel.: +49-33200 88-2278/-2335
E-Mail: olias@dife.de
http://www.dife.de

2-D Film: Das menschliche Herz in voller Aktion und aus verschiedensten Blickwinkeln - Blutfuss-Sequenz

Medizin am Abend Berlin Fazit: Virtuelle Reise durch das Herz

Film in 2-D auf YouTube: https://youtu.be/0B0d0fPVcKI

http://www.aec.at/center/ausstellungen/deep-space/ 

Manchmal verbinden sich medizinische Forschung und Kunst aufs Eindrucksvollste: Fachleute des Fraunhofer-Instituts für Bildgestütze Medizin MEVIS in Bremen haben einen 3-D-Film geschaffen, der das menschliche Herz in voller Aktion und aus verschiedensten Blickwinkeln zeigt: Es schlägt und pumpt, und spezielle Techniken zeigen, mit welcher Dynamik das Blut durch die Gefäße strömt. Die Sequenz ist Teil eines neuen, interaktiven 3-D-Erlebnisses, das vom „Ars Electronica Center“ im sogenannten „Deep Space 8K“ in Linz am 7. August präsentiert wird.

Darstellung des Blutflusses im Aortenbogen zur Untersuchung des Körperkreislaufes

Das Ars Electronica Center und das jährliche Festival zählen zu den weltweit führenden Schau- und Spielplätzen der digitalen Kultur. Als Museum der Zukunft zeigt es seinen Besuchern, wie neue, noch im Forschungsstadium steckende Technologien den künftigen Alltag prägen könnten – von der Arbeitswelt über die Freizeit bis zur Kunst. Teil des Centers ist der Deep Space. Der Projektionsraum kann dreidimensionale Bilder, Filme und Animationen in extremer Auflösung darstellen. Nun wurde der Deep Space auf die neue 8K-Technologie umgerüstet – was Bildschärfe und Farbintensität nochmals steigert. Moderatoren begleiten das Erlebnis mit fachkundigen Live-Kommentaren.

Mit der Wiedereröffnung am 7. August stellt das Ars Electronica Center auch ein neues, der optimierten Projektionstechnik angepasstes 3-D-Programm für den Deep Space vor: „Universum Mensch” bietet eine interaktive Reise durch eine dreidimensionale Visualisierung unseres Körpers und veranschaulicht, wie Organe, Knochen, Muskeln und Blutbahnen aussehen und funktionieren. Fraunhofer MEVIS hat dafür ein zentrales Element beigesteuert – eine 3-D-Sequenz des menschlichen Herzens.



Zunächst baut sich aus den Schichtbildern eines CT-Scanners ein dreidimensionaler Block auf. Allmählich erkennt man Rippen, Zwerchfell und das schlagende Herz eines Mannes. Die Perspektiven wechseln, dann hebt sich eine einzelne Bildschicht hervor. Sie zeigt, wie sich die Herzklappen mit dem Pulsschlag öffnen und schließen. Jetzt erscheint eine MRT-Aufnahme.

Auf ihrer Basis visualisieren raffinierte Algorithmen den Blutfluss: Aberhunderte farbige Funken stieben im Takt des Herzschlags durch Gefäße und Herzkammern und veranschaulichen, wo das Blut besonders schnell und druckvoll strömt. Wird der Film nicht live kommentiert, erklingt eine eigens komponierte Soundlandschaft.

Die dreiminütige Sequenz basiert vollständig auf realen medizinischen Daten, gewonnen vom institutseigenen MR-Tomographen. Die CT-Daten stammen vom Universitätsklinikum Marburg. Die Fraunhofer-Forscher erstellten den Film mit Hilfe von „MeVisLab“ – einem Programmpaket, mit dem sich neue Softwarelösungen für die medizinische Bildbearbeitung bis zur Produktreife als Assistenzsystem für Mediziner entwickeln lassen. Mittlerweile wird MeVisLab von Experten rund um den Globus genutzt, auch aus der Industrie.

Um die ästhetischen Bilder zu kreieren, verwendeten die Fachleute hochentwickelte Volumenrendering-Verfahren. Die Blutfluss-Sequenz gelang mit einer noch jungen Methode, die derzeit in Bremen in den klinischen Alltag überführt wird – die sog. partikelbasierte Strömungsvisualisierung. Ursprünglich stammt das Konzept von Computersimulationen für Windkanal-Experimente. Gefüttert mit den Daten eines MR-Tomographen und angepasst auf den menschlichen Körper taugt es nun dazu, die Blutströme durch unser Gefäßsystem sichtbar zu machen.

Andere für den Film benutzte Techniken bewähren sich bereits im Routineeinsatz: So können sich Ärzte per Softwareassistent genau jene Ansichten aus einem CT-Datensatz zeigen lassen, die wichtige Details etwa der Herzklappen besonders gut darstellen.

Die Herz-Sequenz ist nicht die erste Zusammenarbeit zwischen Bremen und Linz. 2013 zeigte Fraunhofer MEVIS auf dem Ars Electronica Festival die interaktive Installation „Poking Florian“ – sie visualisiert die Faserbahnen und ihre Funktionen im menschlichen Gehirn. Auch andere Kultureinrichtungen profitieren von Exponaten, die bei Fraunhofer MEVIS konzipiert wurden: So steht im Bremer Science Center Universum seit kurzem der „Image Man“. Die lebensgroße, aus zehn Segmenten zusammengesetzte Figur veranschaulicht die Möglichkeiten der verschiedenen Bildgebungs-Verfahren wie Röntgen, CT und MRT.

Die Experten arbeiten aber nicht nur an medizinischen Filmen und Hands-On Exponaten, allesamt basierend auf realen medizinischen Daten. Sie entwickeln auch Programme für Virtual-Reality-Brillen. Zukünftig sollen so klinisches Personal geschult und Patienten aufgeklärt werden.

Film in 2-D auf YouTube: https://youtu.be/0B0d0fPVcKI

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Fax: 0421/218 98 59231
E-Mail-Adresse: bianka.hofmann@mevis.fraunhofer.de

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Prof. Dr. Karl Oldhafer richtet einen Tablet-Computer aus, um die Planungsdaten während einer Leberoperation zur Verfügung zu stellen und sichtbar zu machen. Foto: Fraunhofer MEVIS /Fabian Bimmer (GERMANY)