Ionen gegen Herzrhythmusstörungen

  • 23. January 2017

Hochenergetische Kohlenstoffionen können gezielt Verände­rungen am Herz­gewebe er­zeugen.

In Deutschland leiden etwa 350.000 Patienten unter verschiedenen Herz­rhythmus­störungen. Diese werden häufig mit Medika­menten oder mit einer Katheter­ablation behandelt. Biophy­siker aus Deutsch­land und den USA haben am Helmholtz­zentrum für Schwerionen­forschung jetzt ein Verfahren entwickelt und getestet, mit dem in Zukunft Herz­rhythmus­störungen mit Ionen aus einem Teilchen­beschleu­niger behandelt werden können. Die Wissen­schaftler konnten zeigen, dass mit den hoch­energe­tischen Kohlen­stoff­ionen von außen gezielt Verände­rungen am Herz­gewebe erzeugt werden können, die die Weiter­leitung des elek­trischen Signals ver­hindern.

Beschleuniger

Abb.: Die GSI-Beschleunigeranlage wurde für die Unter­suchung der Behand­lungs­möglich­keiten für Herz­rhythmus­störungen mit Ionen genutzt. (Bild: A. Zschau, GSI)

Nach vorangehenden Tests an Herz-Zellkulturen und an schlagenden Herz-Präpa­raten mit viel­ver­spre­chenden Ergeb­nissen hatten die Wissen­schaftler eine Tier­studie ausge­arbeitet. „Die neue Methode ist ein großer Schritt in die Zukunft, da sie uns erlaubt, diese Behand­lung erst­mals komplett ohne Katheter und dennoch ziel­ge­richtet durch­zu­führen,“ sagt Immo Leh­mann von der Mayo Clinic. Christian Graeff, Leiter der Arbeits­gruppe Medizi­nische Physik am Helmholtz­zentrum für Schwer­ionen­forschung ergänzt: „Die Studie hat gezeigt, dass die Methode erfolg­reich dazu genutzt werden kann, Herz­gewebe so zu verändern, dass die Aus­breitung störender Impulse dauer­haft unter­brochen wird. Weitere detail­lierte Studien sind jedoch nötig, bis die Methode erst­mals Patienten zugute­kommen wird.“

Die Bestrahlung des Gewebes mit Kohlenstoffionen verspricht schonender und poten­ziell auch wirk­samer zu sein als die Behand­lung mit Katheter. Sobald die Methode tech­nisch ausge­reift ist, wird ein Ein­griff nur wenige Minuten dauern, im Vergleich zu den teil­weise stunden­langen Katheter­ein­griffen. Ein wesent­licher Vorteil ist die nicht limi­tierte Eindring­tiefe der Ionen. Da insbe­sondere die linke Kammer­wand des Herzens besonders dick ist, ist eine effek­tive Verödung mit Kathetern dort oft nicht möglich, obwohl gerade an dieser Stelle besonders schwer betrof­fene Patienten mit ventri­kulärer Tachy­kardie behandelt werden müssten.

Die Wissenschaftler konnten bei der Studie auf viele Techno­logien zurück­greifen, die ursprüng­lich für die Krebs­therapie mit Ionen entwickelt wurden. Mit der mittler­weile etab­lierten Therapie wurden in der Krebs­therapie welt­weit schon viele tausend Patienten behandelt. Weitere Experi­mente sind in Planung, um eine Umsetzung der Methode beispiels­weise am Heidel­berger Ionen­strahl-Therapie­zentrum erreichen zu können.

GSI / RK

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