Bildgebende Verfahren in der Medizin und chirurgische Navigationssysteme sind die Spezialgebiete von Dr. Rainer Graumann (59): Seine Erfindungen erleichtern Chirurgen die Arbeit. Ein Beispiel ist ein Verfahren für die Navigation der chirurgischen Instrumente während Knochenoperationen: Obwohl der Patient nur einmal gescannt wird, erhält der Operateur ständig aktualisierte Bilder, die die wechselnden Positionen seiner Instrumente zeigen.

 

Ideen für Erfindungen im Bereich bildgebender Verfahren und Navigation gehen Graumann nie aus. Der Physiker, der seit 28 Jahren bei Siemens Healthcare in Erlangen arbeitet, ist stets im engen Kontakt mit Chirurgen und scheut auch nicht davor zurück, häufiger bei Operationen dabei zu sein. „Dadurch sehe ich selbst, was die Operateure wirklich brauchen“, erklärt er. Denn nicht alles, was technisch machbar ist, bringt im chirurgischen Alltag tatsächlich Vorteile. Graumann kennt alle bildgebenden Verfahren wie klassisches Röntgen, Computertomographie, Positronen-Emissions-Tomographie, Sonographie oder Magnetresonanztomographie aus dem Effeff und hat für viele von ihnen bereits Erfindungen gemacht. Dieser breite Erfahrungsschatz führt dazu, dass Graumanns Erfindungen äußerst praxisorientiert sind.

 

Dies ist auch der Fall bei dem chirurgischen Navigationsverfahren, das Graumann vor rund elf Jahren als Erfindung gemeldet hat und das heute Standard ist bei vielen minimalinvasiven Operationen am Skelett, vor allem bei Wirbelsäuleneingriffen. Das herkömmliche Verfahren ist umständlich und zeitraubend: Das zuvor angefertigte Patientenbild in 2D oder 3D muss der Chirurg erst mittels Festlegung und Vermessung von Markerpunkten in der Aufnahme und den korrespondierenden Punkten im Operationsgebiet in Übereinstimmung bringen – dieser Vorgang wird Registrierung genannt. Dieses bisher verwendete Verfahren hat den Nachteil, dass die Markerpunkte oft nur ungenau festgelegt werden können oder sich verschieben, weil sich der Patient bewegt.

 

 Graumann suchte nach einem Weg, die Koordinaten des Operationsgebietes schneller und präziser mit denen der Patientenaufnahme in Übereinstimmung zu bringen. Dafür wird die Patientenaufnahme nicht mehr im Vorfeld gemacht, sondern während der Operation. Das Scan-Gerät, es handelt sich um ein C-Bogen-Röntgengerät, wird bereits bei der Fertigung mit einem Referenzkoordinatensystem versehen. Diese Einstellung bleibt unverändert. Der Patient muss nun so platziert werden, dass der Mittelpunkt des Operationsgebietes genau im Mittelpunkt des Aufnahmegerätes liegt. Dieser Abstand ist also immer derselbe und bekannt. Während des Eingriffs werden jetzt nur noch die Referenzpunkte der Instrumente und des C-Bogen-Röntgengerätes mit einer Stereokamera aufgenommen und daraus die aktuelle Patientenaufnahme mit eingeblendeter aktueller Position der Instrumente während der Operation errechnet. Diese Technologie wird hauptsächlich in der Knochenchirurgie angewandt, da sich Gewebe zu leicht verschieben würde und die Koordinaten nicht konstant blieben. Das Navigationssystem dient den Operateuren vor allem dazu, Implantate, künstliche Gelenke oder Schrauben richtig zu platzieren und kann auch in der Neurochirurgie, sowie der Mund-Kiefer-  und Gesichtschirurgie eingesetzt werden. 

 

Dass sein Spezialgebiet einmal Medizintechnik sein würde, hatte Graumann während seines Physikstudiums in Hamburg nicht vorausgesehen. Damals studierte er theoretische Hochenergie- und Astrophysik, beides sind bis heute seine Hobbys geblieben. Nach seiner Promotion betrieb Graumann noch einige Zeit Grundlagenforschung am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg, bevor er 1982 zu Siemens Healthcare wechselte. Hier arbeitet Graumann als Principal Key Expert in der Grundlagenentwicklung. „Ich finde es sehr befriedigend, dass meine Arbeit konkreten Nutzen für die Mediziner und natürlich für die Patienten hat“, stellt er fest. Als Gastdozent hält Graumann regelmäßig Vorlesungen über medizinische Bildgebung und chirurgische Navigation an der Technischen Universität München. Die Liste seiner Innovationen ist beeindruckend: Graumann hat 238 Erfindungen gemeldet, die bis heute in 82 erteilte Einzelpatente in 155 Schutzrechtsfamilien mündeten.

 

Eine ausgeprägte „kreative Neugier“ nennt Graumann als Voraussetzung seiner Forschertätigkeit – und natürlich umfassende und ständig aktualisierte Fachkenntnisse. In seiner Freizeit liest er deswegen auch sehr gerne medizinische Fachjournale. Sein einziges Hobby, das gar nichts mit dem Beruf zu tun hat, ist Tennis. Und seit die fünf Kinder erwachsen sind, findet er dafür auch manchmal Zeit – „wenn meine Frau mich nicht für die Gartenarbeit einspannt“.

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Die (hier genannten) Produkte/Funktionen sind in einigen Ländern noch nicht käuflich zu erwerben. Aufgrund von medizinproduktrechtlichen Vorgaben kann die zukünftige Verfügbarkeit nicht zugesagt werden. Detaillierte Informationen hierzu erhalten sie von ihrer Siemens Organisation vor Ort.