2024-04-28 11:29:18
An dieser Krankheit sterben in Deutschland mehr Menschen als durch Verkehrsunfälle: Rund 10.000 Todesfälle im Jahr lassen sich auf ein geplatztes Aortenaneurysma zurückzuführen. Ein Aneurysma ist eine Ausbeulung eines Blutgefäßes, die durch Ermüdung der Gefäßwand entsteht. Reißt die geweitete Stelle ein, können die Folgen fatal sein: Ist eine große Schlagader wie die Aorta betroffen, kann der Patient innerhalb kürzester Zeit verbluten.
Aneurysmen der Bauchaorta sind gar nicht selten. In Westeuropa und den USA sind drei Prozent der Männer und ein Prozent der Frauen zwischen 65 und 70 Jahre davon betroffen, wie Armin Huß erläutert. Oft bleibt die Krankheit symptomfrei – die Herausforderung besteht darin, das Aneurysma überhaupt zu bemerken und dann zu entscheiden, ob die Gefahr des Reißens so groß ist, dass operiert werden muss.
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Huß hat sich zum Ziel gesetzt, die Diagnose von Aneurysmen zu verbessern, obwohl er kein Arzt ist, sondern Professor für Technische Mechanik. Er und seine Kollegen an der Frankfurt University of Applied Sciences arbeiten seit Jahren daran, Erkenntnisse aus der Ingenieurwissenschaft für die Medizin nutzbar zu machen. Dazu beurteilen sie überdehnte Blutgefäße im Körper nach ähnlichen Kriterien wie ein Materialprüfer, der ein strapaziertes Metallrohr begutachtet.
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4D-Ultraschall zeigt Verformungen der Aortenwand
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Um einzuschätzen, wie gefährlich ein Aneurysma ist, messen Angiologen üblicherweise dessen Größe und beobachten, ob sie sich mit der Zeit verändert. Ein Ingenieur, der die Bruchfestigkeit eines Rohres einschätzen wolle, interessiere sich aber auch für die Spannungen im Metall, um zu erkennen, wann es gefährlich werde, sagt Huß. Um die Verformungen einer Aortenwand darzustellen, nutzen er und seine Mitarbeiter 4-D-Ultraschall. Diese Technik, die es erlaubt, ein Organ und seine Bewegungen dreidimensional im Zeitverlauf abzubilden, wird in der Medizin schon länger eingesetzt.
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Huß’ Mitarbeiter Christopher Blase und Andreas Wittek haben eine Software entwickelt, die Verformungsmessungen der Bauchaorta am lebenden Menschen ermöglicht. Das Abbild des Organs wird dabei in Segmente unterteilt, und für jeden Abschnitt wird eine relative Verformung angegeben. Aus Sicht des Materialforschers wird es vor allem dann gefährlich, wenn stark deformierte Stellen an Abschnitte grenzen, die sich kaum verziehen: Dort sei die Wahrscheinlichkeit eines Risses besonders groß, sagt Huß.
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Die Daten, die der 4-D-Ultraschall liefert, könnten den Ärzten zusammen mit anderen Messwerten helfen, das individuelle Risiko eines Patienten besser einzuschätzen. Überflüssige Eingriffe ließen sich dann womöglich vermeiden. Die nötigen Ultraschallgeräte sind nach Worten des Professors in den Kliniken und Praxen vorhanden. Sie müssten nur mit einer geeigneten kommerziellen Software auf der Grundlage des an der Frankfurt University entwickelten Programms ausgestattet werden.
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Um ihre Methode zu testen, haben die Forscher jüngst eine Studie in Zusammenarbeit mit den Universitätskliniken Frankfurt und Heidelberg durchgeführt. Hierbei wurden 22 Patienten mit Bauchaortenaneurysma untersucht. Die Ärzte verglichen die Resultate einer computertomographischen Angiographie mit denen des 4-D-Ultraschalls. Laut Manuel Schönborn, Doktorand und Ko-Autor der Studie, können beide Methoden beim jetzigen Entwicklungsstand einander ergänzen.
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Aneurysmen können nicht nur in der Aorta, sondern auch in Hirngefäßen auftreten und dort genauso gefährlich sein. Huß schließt nicht aus, dass die Erkenntnisse seiner Arbeitsgruppe auch bei der Bewertung solcher Schwachstellen helfen können. Mit Ultraschall lasse sich im Gehirn wenig ausrichten, aber Verformungsmessungen seien auch mit Computertomographie möglich – wobei die hohe Strahlenbelastung zu bedenken sei.
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