Dr. Larysa Baraban: Die postoperative Pankreasfistel: Pankreas-Operationen: Das Bauchspeicheldrüsenenzym Alpha-Amylase in den Drainagesekreten (Verdauungsenzym)

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neuer Ansatz zur Echtzeit-Überwachung nach Pankreas-Operationen

Komplikationen nach Operationen an der Bauchspeicheldrüse sind häufig und können lebensbedrohlich sein. 

Eine der schwersten und zugleich häufigsten Komplikationen ist die postoperative Pankreasfistel. 

• Diagnostiziert wird sie anhand erhöhter Konzentrationen des Bauchspeicheldrüsenenzyms Alpha-Amylase in den Drainagesekreten. 

Derzeit wird die Analyse dieser Enzyme standardmäßig nur am ersten und dritten postoperativen Tag durchgeführt. 

Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und des UKD berichten nun im Fachblatt Biosensors and Bioelectronics über die Entwicklung eines portablen Gerätes, das die Enzymbestimmung kontinuierlich und in Echtzeit durchführen kann. 

Das Millifluidik-Gerät steht neben dem Krankenbett und ermöglicht eine Überwachung der Amylase-Aktivität in Echtzeit. Xinne Zhao HZDR / Xinne Zhao

• Bis zu 30 Prozent der Patient*innen leiden nach einer Teilentfernung der Bauchspeicheldrüse an der Komplikation einer sogenannten postoperativen Pankreasfistel. 

• Dabei gelangen Bauchspeicheldrüsenenzyme in die Bauchhöhle, was den stationären Aufenthalt erheblich verlängern und zu einer Verzögerung oder vollständigen Aussetzung der bei Bauchspeicheldrüsenkrebs erforderlichen Chemotherapie führen kann. 

• Diagnostiziert wird die Fistel durch die Untersuchung des Verdauungsenzyms Alpha-Amylase in den Drainagesekreten hinsichtlich seiner biochemischen Reaktion mit dem Speicher-Kohlenhydrat Stärke. 

Das Enzym Alpha-Amylase spaltet das Kohlenhydrat Stärke in seine Bestandteile. 

Zeigen die Untersuchungen hohe Alpha-Amylase-Werte, so spricht das für das Vorliegen einer postoperativen Pankreasfistel. 

Bisher wird dieser Nachweis nur am ersten und dritten Tag nach der Operation durchgeführt.

Bis die Ergebnisse dieser Untersuchungen verfügbar sind, kann es bis zu sechs Stunden dauern.

Außerdem erreicht man damit nur Aussagen zum Zustand des Patienten zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Da eine kontinuierliche Überwachung der Alpha-Amylase bislang nicht möglich ist, kann sich die Anpassung der medizinischen Behandlung bei Komplikationen verzögern und damit die Prognose für die Patient*innen verschlechtern. Deshalb hat das Team um Dr. Larysa Baraban am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung gemeinsam mit Kolleg*innen der Klinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden (UKD) ein tragbares, auf Tröpfchen basierendes Millifluidik-Gerät entwickelt, mit dem die Alpha-Amylase-Aktivität der Drainageflüssigkeit zur postoperativen Überwachung von Patienten in Echtzeit gemessen werden kann. 

Millifluidik bedeutet, dass Flüssigkeiten durch Schläuche von rund einem Millimeter Durchmesser geleitet werden. Dazu wird eine winzige Menge der Drainageflüssigkeit von Patientenproben kontinuierlich gesammelt und mit einem Stärkereagenz in Tröpfchen von Nanolitergröße verkapselt. Die Verwendung dieses mikrofluidischen Tröpfchenformats verkürzt die Zeit zwischen Probenahme und Auslesung auf ein bis zwei Minuten.

Um die Stärke der Reaktion bestimmen zu können, arbeiten Baraban und ihr Team mit einem Fluoreszenzfarbstoff. Die Fluoreszenz steigt mit wachsender Konzentration der Alpha-Amylase. Einfach ausgedrückt: Je intensiver der Farbstoff, desto höher ist die Konzentration der Alpha-Amylase im Drainagesekret, was für das Vorliegen einer postoperativen Pankreasfistel spricht. In der klinischen Praxis könnten sich an ein solches Ergebnis frühzeitig weitere Untersuchungen anschließen, um schwerwiegende Komplikationsfolgen für Patient*innen zu vermeiden.

Zur Validierung ihrer neu entwickelten Technologie haben die Forschenden bei 32 Patient*innen nach einer Operation an der Bauchspeicheldrüse die mit dem herkömmlichen Verfahren ermittelten Alpha-Amylase-Werte mit denen des neuen Gerätes verglichen. Bei 31 der 32 Patient*innen stimmten die Werte überein. Damit gilt die Zuverlässigkeit des neuen Millifluidik-Gerätes als gesichert.
Die Vorteile des neuen Gerätes liegen auf der Hand: „Unsere Methode verkürzt die Dauer der Alpha-Amylase-Bestimmung von sechs Stunden auf etwa zwei Minuten und ermöglicht eine Überwachung der Amylase-Aktivität am Krankenbett in Echtzeit. Darüber hinaus findet unser tropfenbasiertes Millifluidik-Gerät bequem am Bett der Patientinnen und Patienten Platz“, resümiert Baraban. „Damit können Komplikationen schneller erkannt und entsprechende Therapien eingeleitet werden.“

Da die neue Entwicklung für die Analyse verschiedener Körperflüssigkeiten und Krankheiten sowie für ein breiteres Spektrum von Biomarkern erweitert werden kann, gehen die Forschenden davon aus, dass die neue Methodik in Zukunft in der postoperativen Patientenüberwachung zum Standard werden könnte. HZDR, UKD und Medizinische Fakultät der TU Dresden unterstützen dieses gemeinsame Projekt mit einem internen Fonds. 

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Dr. Larysa Baraban I Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung
Tel.: +49 351 260 3091 I E-Mail: l.baraban@hzdr.de

Prof. Marius Distler I Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Thorax- u. Gefäßchirurgie
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus
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Dipl.-Psych. Kim-Astrid Magister Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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01328 Dresden
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Simon Schmitt
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Dipl.-Psych. Kim-Astrid Magister
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Originalpublikation:

X. Zhao, F. R. Kolbinger, M. Distler, J. Weitz, D. Makarov, M. Bachmann, L. Baraban: Portable droplet-based real-time monitoring of pancreatic α-amylase in postoperative patients, Biosensors and Bioelectronics, 2024 (DOI: 10.1016/j.bios.2024.116034)

 

Professorin Dr. med. Ute Seeland

 

Paradigmenwechsel in der Medizin: Frauen und Männer erkranken anders

Universitätsmedizin Magdeburg besetzt deutschlandweit erste Vollzeit Univ.-Professur für Geschlechtersensible Medizin mit klinischer Tätigkeit Zum 1. März 2024, also heute, wird an der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg eine neue Stiftungsprofessur für das Fachgebiet Geschlechtersensible Medizin mit der Professorin Dr. med. Ute Seeland von der Charité-Universitätsmedizin Berlin besetzt. Ziel dieser bundesweit ersten Professur in Vollzeit und mit klinischer Anbindung ist es, das Bewusstsein für geschlechtsspezifische Unterschiede in der Medizin zu schärfen und innovative Ansätze für eine gerechtere und individuellere Gesundheitsversorgung zu entwickeln. Finanziert wird die Stiftungsprofessur von der Margarete-Ammon-Stiftung. Wie unterscheiden sich die Symptome und die Behandlung von Krankheiten bei Frauen und Männern und warum ist es wichtig, diese Unterschiede zu kennen und auch zu berücksichtigen? Mit diesen und weiteren zentralen Fragen befasst sich Professorin Seeland im Rahmen ihrer neuen Stiftungsprofessur für Geschlechtersensible Medizin. „Besonders wichtig ist es mir, das bisher theoretische Fachwissen in die klinische Praxis zu bringen, um eine geschlechtersensible personalisierte Medizin für alle Geschlechter anbieten zu können und den ärztlichen Nachwuchs zu fördern“, so Seeland. Im Rahmen dieses innovativen Konzepts wird sich die Gendermedizinerin nicht nur auf Lehre und Forschung konzentrieren, sondern auch eine Ambulanz für Prävention und Geschlechtersensible Medizin aufbauen. „Magdeburg bietet mir die einmalige Möglichkeit, interdisziplinär sowohl mit den Kolleginnen und Kollegen aus den Grundlagenwissenschaften als auch mit den klinisch Tätigen und etablierten Forschungsverbänden wissenschaftlich und klinisch zu arbeiten. Ein Schwerpunkt meiner Arbeit liegt in der Erforschung der geschlechterspezifischen Ursachen von Bluthochdruck.“ Die Wissenschaftlerin hebt hervor, dass das weibliche Geschlecht in Studien häufig unterrepräsentiert ist, so dass die Wirkung von Medikamenten und Therapien bei Frauen oft unzureichend erforscht wird. „Frauen einzubinden, gilt als kompliziert, da ihre Reaktionen auf Medikamente hormonell bedingt variieren können. Mittlerweile wächst aber das Bewusstsein dafür, dass es wichtig ist, Diagnose, Therapie und Prävention an die unterschiedlichen hormonellen Phasen anzupassen.“ Prof. Dr. Daniela C. Dieterich, Dekanin der Medizinischen Fakultät Magdeburg, betont: „Wir freuen uns außerordentlich über das Vertrauen der Stiftung in die Universitätsmedizin Magdeburg. Die bundesweite Erstbesetzung einer solchen Vollprofessur ermöglicht es uns, einen nachhaltigen Beitrag zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung und zur Förderung der Chancengleichheit zu leisten. Die Arbeit von Professorin Seeland wird nicht nur den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis maßgeblich vorantreiben, sondern auch das Bewusstsein unserer angehenden Ärztinnen und Ärzte für die gesellschaftliche Relevanz dieser Thematik schärfen.“ Die Möglichkeit, Magdeburg als ein Zentrum für Geschlechtersensible Medizin aufzubauen und innovative Ansätze für eine gerechtere und individuellere Gesundheitsversorgung entwickeln zu können, ist nicht zuletzt der 2022 mit 100 Jahren verstorbenen Stifterin Margarete Ammon zu verdanken. Sie erkannte schon in den 1980er Jahren die enorme Bedeutung der geschlechtersensiblen Medizinforschung. „Frau Ammon war überzeugt, dass wir nur, indem wir Unterschiede berücksichtigen, Krankheiten verhindern und unsere Lebensqualität steigern können. Sie hat sich ein Leben lang für mehr Gerechtigkeit in der Medizinforschung eingesetzt und es war ein großes Geschenk, dass sie die Zusage aus Magdeburg für die Etablierung des Lehrstuhls für Geschlechtersensible Medizin noch erleben durfte“, erklärt die Vorständin der Margarete-Ammon-Stiftung Dr. Andrea Hübner. Sachsen-Anhalts Wissenschaftsminister Prof. Dr. Armin Willingmann betonte: „Stiftungsprofessuren sind ein Glücksfall für die Forschung sowie zugleich deutliches Zeichen überregionaler wissenschaftlicher Reputation und sichtbaren Potenzials. Das gilt erst Recht in einem Bereich wie Gendermedizin, der künftig noch an Bedeutung gewinnen wird. Von Risikofaktoren und Symptomen, über Krankheitshäufigkeit und -verlauf, bis hin zur Medikamentenverträglichkeit: In vielen Bereichen der Medizin bestehen große Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Daher freue ich mich, dass die Unimedizin Magdeburg unter Dekanin Daniela Dieterich zu diesem Zukunftsthema eine Stiftungsprofessur einwerben konnte. Dies wird Forschung wie Lehre zur geschlechtersensiblen Medizin voranbringen und ermöglicht zudem die gezielte Förderung von hoch qualifiziertem Nachwuchs.“ Zur Person: Prof. Dr. med. Ute Seeland wurde in Berlin geboren. Ihr Studium der Humanmedizin absolvierte sie an den Universitäten Berlin, Marburg und Göttingen. Im Anschluss konnte sie als Postdoc mit einem Lise-Meitner-Stipendium an den Universitäten Köln und des Saarlandes in Homburg/Saar ihre Kenntnisse in den Grundlagenwissenschaften und der Klinik vertiefen. Die Promotion erfolgte 1999 an der Universität Marburg. Für Ihre Forschungsarbeiten erhielt sie zahlreiche Preise, u.a. den Wissenschaftspreis des Deutschen Ärztinnenbundes, der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie und eine Anerkennung von der European Society of Cardiology für ihre Arbeit an den Leitlinien zu kardiovaskulären Erkrankungen in der Schwangerschaft. Seeland ist Fachärztin für Innere Medizin und habilitierte 2021 für das Fach Innere Medizin/Geschlechtersensible Medizin an der Charité- Universitätsmedizin Berlin. Sie ist Mitglied mehrerer nationaler und internationaler Fachgesellschaften, darunter auch die Deutsche Gesellschaft für Geschlechtsspezifische Medizin e.V. (DGesGM®), wo sie seit 2021 den Vorsitz innehat. Dr. Seeland wechselt im März 2024 aus ihrer Position als Wissenschaftlerin und Expertin für den Teilbereich Geschlechtersensible Medizin am Institut für Sozialmedizin, Epidemiologie und Gesundheitsökonomie der Charité- Universitätsmedizin Berlin an die Universität Magdeburg. Über die Margarete-Ammon-Stiftung: Die 2002 gegründete Margarete-Ammon-Stiftung widmet sich der Förderung des Gemeinwohls sowie der Unterstützung von Kreativität und Erfindungswesen in den Bereichen Naturwissenschaft, Technologie, Ökologie und Kultur. Die Stiftung fördert ausgewählte gemeinnützige Vorhaben Dritter, setzt aber auch eigene Projekte um. Einer der Schwerpunkte ihrer Tätigkeit liegt auf der Förderung der Forschung im Bereich der Humanmedizin, insbesondere mit Fokus auf Geschlechtersensible Medizin. Stiftungsprofessuren werden durch Drittmittelgeber finanziert und tragen dazu bei, innovative Forschungsfelder in einer spezifischen Fachrichtung zu fördern. Hintergrund: Um in Sachsen-Anhalt eine Professur an einer Universität zu erlangen, muss gemäß §36 des Hochschulgesetzes des Landes Sachsen-Anhalt (HSG LSA) ein Berufungsverfahren durchgeführt werden. Geeignete Kandidat:innen durchlaufen dabei ein umfangreiches Verfahren. Eine mit mehreren Expert:innen besetzte Berufungskommission begutachtet die Leistungen der Kandidat:innen in Forschung, Lehre und Krankenversorgung.

Prof. Dr. Michaela Hell: Die Beurteilung der koronaren Herzerkrankung (KHK) (Blutgefäße und Gefässablagerungen) durch PCD-CT - Photon-Counting-Detektor

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Innovative Computertomographie verbessert Beurteilung der koronaren Herzkrankheit

Forschende der Universitätsmedizin Mainz haben gezeigt, dass eine neuartige Computertomographie (CT) mit einem sogenannten Photon-Counting-Detektor (PCD-CT) die Beurteilung der koronaren Herzerkrankung verbessern kann. 

• Durch die ultrahochauflösende PCD-CT lassen sich Blutgefäße und Gefäßablagerungen genauer darstellen als bisher. 

• Mit Hilfe der innovativen Diagnostikmethode konnten in der Mainzer Studie über 50 Prozent der Patient:innen in eine niedrigere Krankheitskategorie eingestuft werden. 

Die Technologie hat das Potenzial, die Patientenversorgung zu verbessern und Gesundheitskosten zu reduzieren. 

3D-Rekonstruktionen einer Computertomographie des Herzens mit Verkalkungen der linken Herzkranzarterie. Die innovative Photon-Counting-Detektor CT ermöglicht eine höhere räumli-che Auflösung (UHR, li.) im Vergleich zur herkömmlichen CT (Standard, re). UM / Tilman Emrich

Studie der Universitätsmedizin Mainz zeigt: Schweregrad der Erkrankung bei über 50 Prozent der Patient:innen mit Standardverfahren zu hoch eingestuft

Forschende der Universitätsmedizin Mainz haben gezeigt, dass eine neuartige Computertomographie (CT) mit einem sogenannten Photon-Counting-Detektor (PCD-CT) die Beurteilung der koronaren Herzerkrankung verbessern kann. 

Durch die ultrahochauflösende PCD-CT lassen sich Blutgefäße und Gefäßablagerungen genauer darstellen als bisher. Mit Hilfe der innovativen Diagnostikmethode konnten in der Mainzer Studie über 50 Prozent der Patient:innen in eine niedrigere Krankheitskategorie eingestuft werden. Die Technologie hat das Potenzial, die Patientenversorgung zu verbessern und Gesundheitskosten zu reduzieren. 

• An der Universitätsmedizin Mainz wird das PCD-CT bereits routinemäßig bei Patient:innen mit schwerwiegenden Gefäßverkalkungen eingesetzt. 
• Die Forschungsergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift Radiology veröffentlicht.

Die koronare Herzkrankheit (KHK) gehört zu den häufigsten Herzerkrankungen. 

Alleine in Deutschland sind mehr als fünf Millionen Menschen betroffen. 

In den meisten Fällen wird die KHK durch eine Verkalkung der Arterien, der sogenannten Arteriosklerose, verursacht. 

Durch die Ablagerungen verengen die Blutgefäße, die das Herz versorgen, stetig. 

• Anfangs kommt es unter körperlicher Belastung zu Symptomen wie Brustschmerzen und Atemnot. 
• Unbehandelt können sich aus den Ablagerungen Blutgerinnsel herauslösen, die das Gefäß vollständig verschließen und zu einem Herzinfarkt führen können.

Eine Herzuntersuchung mittels einer Computertomographie gehört zu den diagnostischen Verfahren, die eingesetzt werden, um eine koronare Herzerkrankung zu beurteilen. 

Diese Bildgebungsmethode stößt bisher jedoch insbesondere bei Betroffenen, bei denen die Ablagerungen bereits stark verkalkt sind, an ihre Grenzen. 

• „Verkalkte Gefäßablagerungen haben eine höhere Dichte und erscheinen durch den sogenannten Calcium-Blooming-Effekt bei der Herz-CT als schwerwiegender, als sie es tatsächlich sind. 

Dies kann dazu führen, dass die Gefäßverengung, also die Stenose, überschätzt wird“, erklärt Dr. Tilman Emrich, Oberarzt in der Klinik und Poliklinik für diagnostische und interventionelle Radiologie der Universitätsmedizin Mainz und Assistenzprofessor für Radiologie an der Medical University of South Carolina in Charleston.

• Eine neue Generation von Computertomographen, die sogenannten Photon-Counting-Detektor CTs (PCD-CT), haben im Vergleich zur konventionellen CT eine deutlich verbesserte Bildqualität. 

Darüber hinaus bieten sie eine bessere räumliche Auflösung. 

• Sie trägt dazu bei, dass zwei benachbarte Strukturen wie das Gefäß und die Ablagerungen genauer unterschieden werden können. 

„Die neue Technologie könnte ein deutlicher Vorteil für Patientinnen und Patienten sein, deren Stenose durch den Blooming-Effekt überbewertet wurde. 

Durch die bessere Beurteilung der koronaren Herzerkrankung können sich die Empfehlungen für nachgelagerte Tests erheblich verändern. 

Dies kann potentiell unnötige invasive Eingriffe reduzieren sowie die Gesundheitskosten senken", so Emrich.

Die interdisziplinäre kardiologisch-radiologische Forschungsgruppe um Dr. Tilman Emrich (Radiologie) und Prof. Dr. Michaela Hell (Kardiologie) hat in ihrer Studie 114 Patient:innen mit vermuteter oder diagnostizierter koronarer Herzerkrankung mit der PCD-CT untersucht. 

Sie fanden heraus, dass die ultrahochauflösende CT in vielen Fällen einen geringeren Stenose-Grad ergab als die konventionelle CT. 

Mit einer Standardauflösung fiel der von den Expert:innen gemessene Stenosegrad mit einer Verengung von 42 Prozent deutlich größer aus als bei der ultrahohen Auflösung mit 29 Prozent. Mit Hilfe der PCD-CT konnten so rund 54 Prozent der Studienteilnehmenden in eine niedrigere Stenose-Kategorie, die sogenannte CAD-RADS (Coronary Artery Disease Reporting and Data System) -Klasse, eingestuft werden, als sie ursprünglich zugewiesen worden waren.  

• Der Effekt war besonders groß bei Personen, die eine starke Gefäßverkalkung vorwiesen. 
• Bei gemischten und nicht verkalkten Plaques mit geringem Blooming-Effekt stellten die Wissenschaftler:innen dagegen keine wesentlichen Vorteile der ultrahohen Auflösung fest.

„Wir haben in unserer Studie die Auswirkung der PCD-CT auch an einem künstlichen Gefäßmodell untersucht. Das Modell simulierte ein Gefäß mit verkalkten Ablagerungen, die einem Stenosegrad von 25 und 50 Prozent entsprachen. Auch hier zeigte sich der Vorteil der ultrahohen räumlichen Auflösung. Die Rekonstruktion der Scans mit der ultrahohen Auflösung wich nur rund zwei bis drei Prozent vom Modellwert ab. Mit der Standardauflösung waren es rund 10 Prozent Abweichung“, erläutert Dr. Moritz Halfmann, Erstautor der Publikation und Assistenzarzt in der Klinik und Poliklinik für diagnostische und interventionelle Radiologie der Universitätsmedizin Mainz.

„Die innovative CT-Methode zeigt in unserer Studie ein deutliches Potenzial einen weiteren Schritt Richtung optimierter und patientenzentrierter Diagnostik und Behandlung der koronaren Herzerkrankung zu gehen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Bildgebungs- und klinisch-kardiologischen Experten zu fördern. 

Da es sich jedoch bei unserer Untersuchung um eine Simulationsstudie handelt, ist zunächst eine weitere Validierung der Ergebnisse in Vergleichsstudien erforderlich", betont Professorin Hell, Oberärztin am Zentrum für Kardiologie – Kardiologie I.

Bei der Computertomographie durchdringen energiegeladenen Teilchen aus Röntgenstrahlung das zu untersuchende Gewebe. Dabei verlieren die Teilchen Energie, abhängig davon, wie dicht oder durchlässig das Gewebe ist. Ein spezieller Detektor misst die restliche Teilchenenergie und wandelt sie in elektrische Signale um, aus denen ein Bild des Gewebes errechnet wird. Bisherige Detektoren brauchen einen zusätzlichen Umwandlungsschritt, um dieses elektrische Signal aus der gemessenen Energie zu generieren. Dabei fassen die Standard-Detektoren die Energie mehrerer Teilchen zusammen und es gehen Detailinformationen verloren. Der neuartige Photon-Counting-Detektor kann dagegen die einzelne Teilchenenergie direkt in ein elektrisches Signal umwandeln. Dadurch wird jedes Signal umgerechnet, so dass die CT-Bilder eine höhere räumliche Auflösung sowie eine bessere Qualität aufweisen.

Originalpublikation: M.C. Halfmann, S. Bockius, T. Emrich, M. Hell, U.J. Schoepf, G. S. Laux, L. Kavermann, D. Graafen, T. Gori, Y. Yang, R. Klöckner, P. Maurovich-Horvat, J. Ricke, L. Müller, A. Varga-Szemes, N. Fink, Ultra-High-Spatial-Resolution Photon-counting Detector CT Angiography of Coronary Artery Disease for Stenosis Assessment. Radiology, 2024, 310(2):e231956.
DOI: https://doi.org/10.1148/radiol.231956


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 und jährlich mehr als 345.000 Menschen stationär und ambulant versorgen. Hochspezialisierte Patientenversorgung, Forschung und Lehre bilden in der Universitätsmedizin Mainz eine untrennbare Einheit. Mehr als 3.500 Studierende der Medizin und Zahnmedizin sowie rund 670 Fachkräfte in den verschiedensten Gesundheitsfachberufen, kaufmännischen und technischen Berufen werden hier ausgebildet. Mit rund 8.700 Mitarbeitenden ist die Universitätsmedizin Mainz zudem einer der größten Arbeitgeber der Region und ein wichtiger Wachstums- und Innovationsmotor. 

Weitere Informationen im Internet unter https://www.unimedizin-mainz.de.

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Dr. Tilman Emrich, Klinik und Poliklinik für diagnostische und interventionelle Radiologie, Universitätsmedizin Mainz, Telefon 06131 17-7358, E-Mail tilman.emrich@unimedizin-mainz.de

Dr. Natkritta Hüpp Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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Barbara Reinke M.A.
Telefon: 06131 17-7428
Fax: 06131 17-3496
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Dr. Natkritta Hüppe
Telefon: 06131 17-7771
E-Mail-Adresse: natkritta.hueppe@unimedizin-mainz.de

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Originalpublikation:

M.C. Halfmann, S. Bockius, T. Emrich, M. Hell, U.J. Schoepf, G. S. Laux, L. Kavermann, D. Graafen, T. Gori, Y. Yang, R. Klöckner, P. Maurovich-Horvat, J. Ricke, L. Müller, A. Varga-Szemes, N. Fink, Ultra-High-Spatial-Resolution Photon-counting Detector CT Angiography of Coronary Artery Disease for Stenosis Assessment. Radiology, 2024, 310(2):e231956.

 

Prof. Dr. Susanne Wegener: Ischämischen Schlaganfall – auch Hirninfarkt genannt: Das Kollatzeral-Netzwerk (Gefässbrücken)

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Arterienverbindungen verbessern Therapieerfolg nach einem Schlaganfall

• Blutgefässe, die benachbarte Arterienbäume miteinander verbinden, regulieren die Wiederdurchblutung des Gehirns nach einem Schlaganfall. 

Wie Forschende der UZH zeigen, verhindern sie, dass es nach der Entfernung eines Blutgerinnsels zu Hirnblutungen kommt. 

Damit spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Erholung von Patientinnen und Patienten.  

 

Darstellung der Blutgefässe im Gehirn eines Patienten ohne frühe venöse Füllung P. Thurner und Z. Kulcsar Universitätsspital Zürich

Beim ischämischen Schlaganfall – auch Hirninfarkt genannt – werden Arterien, die das Gehirn mit Blut versorgen, eingeengt oder verschlossen. 

Das Hirngewebe erhält ungenügend Energie und Sauerstoff, was zu Symptomen wie Lähmungen, Bewusstseinsstörungen, Schwindel, Schmerzen, gestörter Sprache – oder zum Tod – führt.

Viele Schlaganfallpatienten genesen trotz erfolgreicher Behandlung schlecht

Um die Schlaganfallsymptome zu behandeln, muss das verstopfte Gefäss wieder geöffnet werden. 

Dies geschieht medikamentös oder mit Hilfe eines Katheters. 

Doch selbst wenn das Gerinnsel rechtzeitig entfernt wird, erholen sich viele Schlaganfallpatientinnen und -patienten nur schlecht.

Die Forschungsgruppe von Susanne Wegener, Professorin an der Universität Zürich (UZH) und leitende Ärztin an der Klinik für Neurologie des Universitätsspitals Zürich (USZ), zeigt nun, dass der Erfolg der Schlaganfallbehandlung vom sogenannten Kollateral-Netzwerk abhängt. 

• Kollateralen sind Blutgefässe, die benachbarte Arterienbäume miteinander verbinden und als potenzielle Umleitungen im Falle einer Gefässverstopfung fungieren.

•  «Diese Gefässbrücken erhalten die Selbstregulierung des Gehirns aufrecht und ermöglichen eine langsamere, allmähliche Wiederdurchblutung, was zu kleineren Infarkten führt», sagt Wegener.

Überschiessende Wiederdurchblutung erhöht Sterblichkeit

Darstellung der Blutgefässe im Gehirn eines Patienten mit früher venöser Füllung P. Thurner und Z. Kulcsar Universitätsspital Zürich

Für ihre Arbeit verwendete das Forscherteam um die beiden Erstautoren Nadine Binder und Mohamad El Amki ein Mausmodell für Schlaganfälle sowie mehrere moderne Bildgebungsverfahren, um Veränderungen in der arteriellen Blutzufuhr am lebenden Organismus zu untersuchen. 

Bei Versuchstieren, die über schlechte Kollateralen verfügen, waren die Arteriensegmente nach der Gerinnselentfernung dysfunktional und starr.  

«Die darauffolgende übermässige Wiederdurchblutung führte bei den Mäusen zu Blutungen und einer erhöhten Sterblichkeit», so Wegener.

Die Ergebnisse aus dem Mausmodell konnten die Forschenden anschliessend auch bei Schlaganfallbetroffenen bestätigen: Patientinnen und Patienten mit schlechten Kollateralen zeigten nach erfolgter Öffnung des verstopften Blutgefässes eine ähnlich schnelle und übermässige Wiederdurchblutung des Hirnareals wie die Mäuse. 

Auch bei ihnen kam es zu kleinen Blutungen im Gehirn, und ihre Genesung war schlechter.

• Je besser die Arterienverbindungen, desto besser die Erholung

• Bisher stand die schnelle Entfernung des Gerinnsels bei Patienten mit Schlaganfall im Vordergrund. 

• Die Probleme durch zu schnelle Wiederdurchblutung nach der Therapie und ihre potenziell schädlichen Auswirkungen bei Schlaganfallpatienten wurden bislang allerdings kaum beachtet. 

Nun ist es möglich, Schlaganfallpatienten mit erhöhtem Risiko während der Entfernung des Blutgerinnsels anhand der Geschwindigkeit der Wiederdurchblutung zu identifizieren. 

«Künftige therapeutische Massnahmen sollten darauf abzielen, die Funktion der Gefässbrücken zu verbessern, um eine günstige, graduelle Wiederdurchblutung nach dem Schlaganfall zu ermöglichen», so das Fazit von Susanne Wegener 

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Prof. Dr. med. Susanne Wegener
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Kurt Bodenmüller Universität Zürich

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Beat Müller
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Kurt Bodenmüller
Telefon: +41446344439
Fax: +41446342346
E-Mail-Adresse: kurt.bodenmueller@kommunikation.uzh.ch

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Originalpublikation:

Nadine Felizitas Binder, Mohamad El Amki, et. al. Leptomeningeal Collaterals Regulate Reperfusion in Ischemic Stroke and Rescue the Brain from Futile Recanalization. Neuron. February 26, 2024. DOI: 10.1016/j.neuron.2024.01.031

 

Der Gesundheitsausschuss hat das Cannabisgesetz der Bundesregierung (20/8704) mit einigen Änderungen beschlossen. Die Abgeordneten billigten am Mittwoch in einer teilweise turbulenten und emotionalen Sitzung insgesamt 30 Änderungsanträge der Koalitionsfraktionen.

Der Entwurf wurde anschließend mit den Stimmen der Koalitionsfraktionen von SPD, Grünen und FDP sowie Stimmen der Gruppen Die Linke und BSW angenommen. Die Fraktionen von Union und AfD stimmten gegen den Gesetzentwurf. Am Freitag soll der Gesetzentwurf im Bundestag verabschiedet werden.

Mit den Änderungsanträgen wurden Regelungen präzisiert und ergänzt. So soll im privaten Raum eine zulässige Besitzmenge beim Eigenanbau von bis zu 50 statt bis zu 25 Gramm getrocknetem Cannabis gelten, im öffentlichen Raum sind es weiter bis zu 25 Gramm.

Wird die jeweils zulässige Obergrenze überschritten, stellt dies entweder eine Ordnungswidrigkeit oder eine Straftat dar. Die Strafbarkeitsgrenze liegt im privaten Raum bei mehr als 60 Gramm, im öffentlichen Raum bei mehr als 30 Gramm. Zulässig ist der private Anbau von bis zu drei Cannabis-Pflanzen.

Außerdem wird das Cannabis-Konsumverbot in Schutzzonen, also etwa in der Nähe von Schulen und Kinderspielplätzen, von 200 Meter auf 100 Meter reduziert. Im Entwurf ist jetzt von „Sichtweite“ zu den jeweiligen Einrichtungen die Rede.

Geplant ist ein gestuftes Inkrafttreten der Reform. So soll das Gesetz insgesamt am 1. April 2024 in Kraft treten. Die Vorschriften für den gemeinschaftlichen Eigenanbau in den sogenannten Anbauvereinigungen soll jedoch am 1. Juli 2024 in Kraft treten.

Verschiedene Änderungsanträge betreffen Details der Organisation und Kontrolle der Anbauvereinigungen. Andere Änderungsanträge beziehen sich auf den Umgang mit Cannabis-bezogenen Straftaten.

Die künftigen Vorschriften für den zulässigen THC-Grenzwert im Straßenverkehr sollen bis Ende März 2024 von einer Arbeitsgruppe vorgeschlagen werden, die vom Bundesverkehrsministerium eingesetzt wird. Im Anschluss ist dazu ein separates Gesetz geplant.

Welche Auswirkungen das Cannabisgesetz auf den Kinder- und Jugendschutz sowie auf die Cannabis-bezogene Organisierte Kriminalität hat, soll zeitnah evaluiert werden.

Professorin Dr. Frauke von Versen-Höynck: Die Präeklampsie (Schwangerschaftsvergiftung, Gestose): Progesteron - Gelbkörperhormon und Hormon Relaxin

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wie der Gelbkörper den Weg für eine komplikationsfreie Schwangerschaft ebnet

Ein MHH-Forschungsteam untersucht, welchen Einfluss der Hormonproduzent auf die Entstehung einer Präeklampsie in der Schwangerschaft hat. 

Copyright: Karin Kaiser / MHH

Die Präeklampsie – früher auch Schwangerschaftsvergiftung oder Gestose genannt – gehört zu den häufigsten Erkrankungen werdender Mütter. 

• Sie tritt bei etwa fünf Prozent aller Schwangerschaften auf und kann unbehandelt sogar tödlich verlaufen. 

• Die genauen Ursachen für die Entstehung und Entwicklung der Krankheit sind nicht vollständig erforscht, gezielte Behandlungsmöglichkeiten gibt es nicht. 

• Eine wichtige Rolle scheint aber der sogenannte Gelbkörper zu spielen, der verschiedene, für den reibungslosen Verlauf der Schwangerschaft wichtige Hormone freisetzt. 

• Der in der Fachsprache als Corpus luteum bezeichnete Hormonproduzent entsteht im Eierstock nach dem Eisprung aus dem geplatzten Eibläschen. 

Er produziert unter anderem Progesteron, das auch Gelbkörperhormon genannt wird und dafür sorgt, dass sich die Gebärmutterschleimhaut verdickt, damit sich eine befruchtete Eizelle einnisten kann. 

Fehlt der Gelbkörper oder ist er zu schwach ausgeprägt, erhöht sich das Risiko einer Präeklampsie deutlich.

Ein Forschungsteam um Professorin Dr. Frauke von Versen-Höynck, Oberärztin an der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), untersucht jetzt, welchen regulatorischen Einfluss der Gelbkörper für eine komplikationsfreie Schwangerschaft hat. 

• Eine intakte Gebärmutterschleimhaut, welche sich in der Schwangerschaft zur sogenannten Dezidua umwandelt, ist unter anderem für die erfolgreiche Einnistung des Embryos von Bedeutung. 

Die Forschenden wollen herausfinden, wie die verschiedenen Zelltypen der Dezidua miteinander kommunizieren müssen und welche Rolle das vom Gelbkörper produzierte Hormon Relaxin dabei spielt. 

Das Projekt „Die regulatorische Bedeutung des Corpus luteum und von Relaxin für die Dezidua“ erfolgt in Kooperation mit den Universitätskliniken Düsseldorf und Jena und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) über drei Jahre mit rund 860.000 Euro unterstützt.

Umbau der Gebärmutterschleimhaut gestört

• Das Präeklampsie-Risiko ist unter anderem bei Frauen erhöht, die mit Hilfe künstlicher Befruchtung schwanger werden.

„Solche assistierten Reproduktionstechniken werden weltweit zunehmend eingesetzt und können eine Schwangerschaft ermöglichen, auch ohne dass sich ein Gelbkörper bildet“, betont Professorin von Versen-Höynck, Projektleiterin und Leiterin der Arbeitsgruppe Reproduktionsmedizin und Molekulare Perinatologie. 

Die Weichen für die Erkrankung werden bereits in der frühen Phase der Schwangerschaft und möglicherweise bereits vor deren Eintreten gestellt. 

Bei betroffenen Frauen kann der Umbau der Gebärmutterschleimhaut gestört sein, an der später die Plazenta andockt. 

Dieser Dezidualisierung genannte Prozess ist Voraussetzung dafür, dass sich der Embryo reibungslos einnisten kann und mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt wird.

Vergleich von Gewebe mit und ohne Gelbkörper

„Wir schauen uns in unserem Projekt an, wie die Bindegewebszellen der Gebärmutterschleimhaut, die Gefäße auskleidenden Endothelzellen und die Trophoblastzellen der sich entwickelnden Plazenta in Wechselwirkung treten“, sagt Professorin von Versen-Höynck. Ein Vergleich von Gewebeproben aus der Gebärmutterschleimhaut schwangerer Frauen mit und ohne Gelbkörper soll Aufschluss geben, wie das Hormon Relaxin die Kommunikation der Zellen genau steuert.

In einem ebenfalls von der DFG geförderten, noch laufenden Forschungsprojekt untersuchen und vergleichen Professorin von Versen-Höynck und ihr Team zudem Plazenta- und Gebärmutterschleimhaut-Proben aus Schwangerschaften, die zum einen mit und ohne Corpus luteum entstanden und zum anderen normal verlaufen sind oder zu einer Präeklampsie geführt haben. „Unser Ziel ist, mehr über den genauen Verlauf der Präeklampsie zu wissen und so die Grundlage zu liefern, möglichst schon vor einer künstlichen Befruchtung das biochemische Gleichgewicht für einen ungestörten Umbau der Gebärmutterschleimhaut einstellen zu können“, sagt die Oberärztin.

Stichwort Präeklampsie

Präeklampsie tritt in der zweiten Schwangerschaftshälfte auf und sorgt für hohen Blutdruck, häufig verbunden mit einer vermehrten Eiweißausscheidung im Urin. 

Starkes Übergewicht und höheres Alter der Mutter sowie bereits bestehender Bluthochdruck oder Mehrlingsschwangerschaften zählen zu den Risikofaktoren. 

In besonders schweren Fällen können eine Störung der Leber- und Nierenfunktion und Krampfanfälle folgen. 

Durch verminderte Durchblutung der Plazenta führt die Erkrankung beim ungeborenen Kind im Mutterleib zu vermindertem Wachstum und verringertem Geburtsgewicht. 

Nicht selten ist es daher notwendig, eine vorzeitige Entbindung einzuleiten, um Mutter und Kind vor lebensbedrohlichen Komplikationen zu schützen.

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Professorin Dr. Frauke von Versen-Höynck

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Dr. Moritz Breit: Intelligenzmessungen bei Kleinkindern nur eine Momentaufnahme

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Der IQ bleibt nicht ein Leben lang gleich

Eine Metastudie der Universitäten Trier und Texas zeigt, dass ein einmal gemessener Intelligenzquotient (IQ) später nicht mehr unbedingt aussagekräftig sein muss.

Wer in der Kindheit bei einem Intelligenztest einen weit überdurchschnittlichen IQ erzielen konnte, muss im Erwachsenenalter nicht zwangsläufig auch hochintelligent sein. 

Andersherum gilt auch, dass Kinder mit niedrigerem oder durchschnittlichem IQ in späteren Jahren bei Intelligenzmessungen wesentlich besser abschneiden können. 

Wie Forschende der Universität Trier und der University of Texas herausfanden, stellen Intelligenzmessungen bei Kleinkindern nur eine Momentaufnahme dar. 

Auch im Kindergartenalter haben sie nur für einen begrenzten Zeitraum Aussagekraft. 

Im Anschluss steigt die Halbwertszeit von Intelligenzmessungen kontinuierlich. 

• Einen bei Erwachsenen gemessenen Intelligenzquotienten bezeichnen die Forschenden als „hochgradig stabil“. 
• Das bedeutet, dass eine Messung für etwa fünf Jahre eine sehr hohe Gültigkeit, aber auch noch darüber hinaus eine substanzielle Stabilität und Gültigkeit hat.

„Dass Intelligenztestergebnisse nicht über das ganze Leben hinweg hochstabil sind, ist bereits länger bekannt. Wir konnten mit unserer Studie nun aber eine einzigartig präzise Einschätzung darüber abgeben, wie es mit der Stabilität im Detail aussieht und insbesondere, wie das Alter bei der Testung mit der Stabilität zusammenhängt“, sagt Dr. Moritz Breit, Hochbegabtenforscher im Fach Psychologie der Universität Trier.

Gemeinsam mit Dr. Vsevolod Scherrer, Prof. Dr. Elliot M. Tucker Drob und Prof. Dr. Franzis Preckel hat er Daten aus 205 Längsschnittstudien mit insgesamt 87.408 Teilnehmenden analysiert. Seine Erkenntnisse fasst das Team in einem Aufsatz zusammen, der kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Psychological Bulletin“ veröffentlicht wurde.

„Intelligenztests bei Kindern werden oft durchgeführt, um Entscheidungen über Platzierungen im Bildungssystem oder über Förderumgebungen zu treffen. Sie entscheiden zum Beispiel mit darüber, ob ein Kind eine Förderschule besuchen oder frühzeitig eingeschult werden soll, was große Auswirkungen auf das weitere Leben haben kann“, erklärt Dr. Moritz Breit. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Intelligenztests bei Kindern in gewissen zeitlichen Abständen wiederholt werden sollten, um zu überprüfen, ob das Kind noch in der richtigen Förderumgebung ist. Im frühen Kindesalter und auch noch im Grundschulalter kann man sich nicht langfristig auf eine einzelne Testung verlassen.“

Doch warum sind Intelligenzmessungen bei Kindern nur für einen eingeschränkten Zeitraum aussagekräftig? 

Intelligenz setzt sich aus vielen unterschiedlichen Fähigkeiten zusammen, die vor allem im Kindes- und Jugendalter stark ansteigen. 

Dabei entwickeln sich nicht nur die unterschiedlichen Fähigkeiten unterschiedlich schnell, sondern auch die verschiedenen Kinder. 

In jungen Jahren finden damit vielfältige Entwicklungen statt, die bei unterschiedlichen Kindern unterschiedlich verlaufen können. 

Kinder entwickeln beispielsweise ihre motorischen oder sprachlichen Fähigkeiten unterschiedlich schnell. 

Auch wenn Intelligenztests spezifisch auf die jeweilige Altersgruppe abgestimmt sind, kann ein Testergebnis durch einen zum Zeitpunkt der Testung im Vergleich zu anderen Kindern verzögerten Entwicklungsstand beeinflusst sein, der dann in der weiteren Entwicklung wieder aufgeholt wird.

Im Erwachsenenalter scheinen viele Fähigkeiten ein Plateau erreicht zu haben. 

Daher spielen hier unterschiedlich schnelle kognitive Entwicklungen keine größere Rolle mehr. 

Zum anderen leben die meisten Erwachsenen auch in eher konstanten Umwelten oder suchen sich solche aus, die zu ihren Fähigkeiten passen, so dass auch hier durch den Einfluss der Umwelt eine gewisse Stabilität gegeben ist.

Moritz Breit: 

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Intelligenztestergebnisse besonders im Kindesalter noch größeren Veränderungen unterliegen können und erst ab dem Jugend- oder Erwachsenenalter ausreichend stabil und längerfristig gültig sind. 

Dies spiegelt die mittlerweile etablierte Erkenntnis, dass Intelligenz und Intelligenzentwicklung nicht nur durch genetische Faktoren, sondern auch durch Umwelteinflüsse und die komplexe Wechselwirkung zwischen beiden bestimmt wird.“ 

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Prof. Jan-Frederik Güth: CAVE: Essstörungen - Magersucht - Bulimie: Bitte auch zum Zahnarzt gehen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Zähne schützen und erhalten trotz Essstörung: Carolinum bietet neue Ambulanz bei Bulimie und Magersucht

• Essstörungen wie Bulimie und Magersucht werden häufiger, insbesondere bei jungen Menschen. 

Eine medizinische und psychologische Therapie ist dringend geboten, aber auch die Zahngesundheit sollte man im Blick behalten. 

Ein neues Angebot des Zentrums der Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde (Carolinum) der Goethe-Universität bietet Beratung, Prävention und Therapie,

Essstörungen wie Magersucht und Bulimie können zu ausgeprägten Zahnschäden führen. 

Die Ursache: Durch häufiges Erbrechen ist der pH-Wert in der Mundhöhle über einen längeren Zeitraum hinweg sauer; die Zähne verlieren nach und nach ihre Mineralien. 

Dabei können sich Verfärbungen und Vertiefungen an den Zähnen bilden, die Zähne können empfindlicher werden. 

Bei dauerhaftem Säureangriff auf die Zahnhartsubstanz verändert sich unter Umständen die Form des Zahns – mögliche Folgen sind Schmerzen und Karies.

Durch frühzeitiges zahnmedizinisches Eingreifen können Schäden an der Zahnhartsubstanz vorgebeugt, bereits vorhandene Erosionen behandelt werden. 

Dafür haben Prof. Jan-Frederik Güth, Leiter der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik, und Prof. Stefan Rüttermann, Leiter der Poliklinik für Zahnerhaltung, eine interdisziplinäre Sprechstunde zur zahnmedizinischen Therapie bei Essstörungen ins Leben gerufen. 

Ein frühzeitiger Fokus auf den Zusammenhang zwischen Essstörung und Zahngesundheit kann sehr umfangreiche Zahnbehandlungen zu einem späteren Zeitpunkt und damit auch hohe Kosten vermeiden helfen.

Die Zahnärztinnen Miriam Ruhstorfer und Charlène Bamberg beraten Patientinnen und Patienten in zwei Stufen. 

Zunächst geht es um Diagnostik und Prophylaxe: 

Hierzu gehört ein Intraoralscan, der die dreidimensionale Analyse der Situation ermöglicht. 

Ein Mundhygienetraining soll helfen, das Reinigen der Zähne optimal zu gestalten. 

Und mit Hilfe individuell angefertigter durchsichtiger Schienen können die Zähne geschützt und mit Fluorid gestärkt werden. 

Die zweite Stufe beinhaltet die Therapie bereits entstandener Schäden an der Zahnsubstanz und falls nötig auch an den Kiefergelenken sowie die zahnmedizinische Kontrolle zur Früherkennung neuer Schäden.

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