Pictures of the Future      Herbst 2005

Die perfekte Operation

Oktober 2015 – eine Weltpremiere: Dank wissensbasierter Systeme wird der Einsatz einer künstlichen Herzklappe zum harmlosen Eingriff. Doch dann ist plötzlich der Patient verschwunden...

Willkommen im integrierten Diagnose- und Operationszentrum, dem IDOZ, unseres Krankenhauses! Mein Name ist Dr. Victoria Taft. Hier rechts neben mir steht unsere Gesundheitsministerin Dr. Elsa Pla, die zum ersten Mal das IDOZ besucht. Wir sind sehr stolz auf diese erste Anlage einer neuen Krankenhaus-Generation: Wie Sie sehen, ist der Behandlungsraum unter uns in mehrere Kammern unterteilt, die wie Tortenstücke angeordnet sind. Dank dieses neuen Designs können wir unsere Hybridgeräte für Diagnose und Therapie viel besser auslasten – das haben Simulationen des Patientendurchsatzes ergeben. Ehrlich, für mich als Radiologin ist das IDOZ das Coolste neben Frozen Daiquiris – wenn ich mal so sagen darf. Die leistungsfähigste Anlage, die ich je gesehen habe.

Um sachlich zu bleiben: Wie funktioniert nun das Ganze? Je nach den Symptomen, die der jeweilige Patient zeigt, und den Empfehlungen der behandelnden Ärzte erstellt ein Programm automatisch einen sinnvollen Diagnose- und Therapieplan – einschließlich der besten Kombination von bildgebenden Verfahren und Behandlungsmethoden. Während der Behandlung vergleicht die Software dann selbstständig die aktuellen Bilddaten mit der Krankengeschichte des Patienten sowie mit einer Datenbank von ähnlichen Patienten der gleichen Altersklasse. Daraus errechnet die Software eine wahrscheinlichkeitsbasierte Prognose über den zu erwartenden Behandlungserfolg.

Heute werden meine Studienkollegin Elsa Pla und ich eine Weltpremiere erleben. Unten am großen Bildschirm sitzt Dr. Jean Boudrou, der Leiter unserer chirurgischen Abteilung. Ein Franzose, sehr charmant. Er wird heute erstmals einem Patienten über einen ferngesteuerten Katheter eine neue Herzklappe einsetzen. Bisher mussten dafür Brustkorb und Herz geöffnet werden – was nun wirklich nicht gerade ein harmloser Eingriff ist.

Dem Patienten heute bleibt dies erspart. Ein interessanter Mensch übrigens, habe ich gerade Elsa erklärt. Es ist Professor Alan Carnadine, der Leiter des Centers for Living Memory, das auch zu unserem medizinisch-akademischen Forschungskomplex gehört. Er hatte häufig Schwindelanfälle, und während einer digitalen Audiountersuchung seines Herzens wurde ein Rauschen festgestellt, verursacht durch einen Herzklappenfehler. Ein Programm zur Unterstützung klinischer Entscheidungsprozesse analysierte all seine verfügbaren digitalen Bilddaten aus den vergangenen Jahren sowie die aktuellen Messwerte, um einerseits herauszufinden, wie stark die Schädigung ist und andererseits Behandlungsempfehlungen zu geben.

Während ich Elsa dies erkläre, wird unten die Narkose eingeleitet und der Patient für den Katheter vorbereitet. Auf den Displays in der Besucherempore sehen Elsa und ich uns die Resultate der am heutigen Vormittag durchgeführten Triplegerät-Untersuchung an: bestehend aus einer kombinierten Computer- (CT), Magnetresonanz- (MR) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Die CT zeigt mit Ausnahme des Herzklappendefekts keinerlei anatomische Anomalien. Auch der gesamte Herzmuskel ist gesund, wie die PET-Aufnahmen beweisen. In beiden Fällen, der CT und der PET, wertete übrigens eine intelligente Software die Bilddaten aus, suchte nach Abnormitäten und schickte das Ergebnis an Dr. Boudrou sowie natürlich an die elektronische Patientenakte von Prof. Carnadine.

Die MR-Aufnahmen sind ebenfalls etwas Besonderes: Sie liefern gestochen scharfe und unglaublich hoch aufgelöste 3D-Bilder aus dem Körperinneren – dank der hohen Magnetfeldstärke, der Multi-Detektor-Bildgebung und der Software, die die Bildebenen während der Herzschläge automatisch nachjustiert. Anhand der 3D-Bilder berechnete dann ein weiteres Programm die exakte Größe und Form der erforderlichen Ersatzklappe und forderte bei unserem Labor eine individuelle Prothese an, die soeben an der Spitze des Katheters befestigt wurde.

Jetzt beginnt der eigentliche Eingriff. Während der Patient im offenen MR-Scanner liegt, steuert Jean Boudrou den Katheter mit Sub-Millimeter-Genauigkeit via Joystick zu seinem Ziel. Die Software weist ihm den Weg – mit Hilfe eines leuchtend gelben Navigationsstreifens, der in Boudrous Augmented-Reality-System die Echtzeitbilder überlagert. Elsa und ich beobachten fasziniert, wie die dunkelroten Innenwände der Arterien an der 3D-Kamera in der Katheterspitze vorbeigleiten. Dann wird der Katheter vorsichtig an die Position der defekten Klappe geschoben.

Über Lautsprecher hören wir ein gemurmeltes "Magnifique!" von Dr. Boudrou. Die neue Herzklappe hat ihr Ziel exakt erreicht. Jetzt lässt er den Katheter einen elektrischen Impuls abgeben, der das Herz des Patienten kurzzeitig zum Stillstand bringt. Sekunden später faltet sich der erste Teil der Prothese auseinander und drückt die defekte Herzklappe des Patienten fest gegen die Innenwand des Atriums, des Herz-Vorhofs. Dann entfaltet sich aus dem Inneren des Katheters heraus die neue künstliche Klappe – "wie ein Regenschirm", staunt Elsa. Sofort heftet sich die neue Klappe mit mikroskopisch kleinen Häkchen fest an den Rand der alten Herzklappe.

"Superb!", ruft Jean Boudrou mit seinem Pariser Akzent, als er nach der Analyse aller Bildwinkel auf seinem Display erkennt, dass die Häkchen die Prothese nahtlos abgedichtet haben. Einen Augenblick später setzt ein Signal das Herz des Patienten wieder in Bewegung. Über unsere Displays können wir deutlich sehen und hören, wie sich die neue Klappe völlig normal öffnet und wieder schließt.

"Unglaublich", meint Elsa, während sie sich zu mir umdreht. "Ich würde empfehlen…" Doch dann stockt sie. "Wo ist der Patient?", fragt sie mich völlig entgeistert, als sie unten im Behandlungsraum das leere Scannerbett sieht. "Meine liebe Elsa", meine ich schmunzelnd, "was du da gesehen hast, war zunächst die Eins-zu-eins-Simulation, die Boudrou immer vorab macht. Der Patient im Scanner war nur eine Augmented-Reality-Projektion auf dem Kuppeldom hier unter unserer Beobachtungsempore. Der echte Prof. Carnadine kommt dann gleich."
                                                                                                                Arthur F. Pease