Mobiles Gerät zur klinischen Magnetokardiografie entwickelt

Entdeckt Magnetfelder im Herz durch die bioelektrische Aktivierung der Muskulatur

Jena (pte017/03.02.2000/12:00)

Deutsche Physiker und Mediziner http://www.uni-jena.de/ haben den Prototypen eines Geräts entwickelt, das im klinischen Einsatz die magnetokardiographischen Signale des Herzens messen kann. Nach weiteren technischen Verbesserungen, der Produktion einer Kleinserie und einer umfassenden klinischen Multicenterstudie soll das Gerät im klinischen Alltag die Herzinfarkt-Diagnostik wesentlich verbessern können.

Viele Patienten klagen nur über Schmerzen im Arm, in der Schulter oder im Oberbauch, und auch die Standarddiagnose mit dem EKG liefert nur bei rund 60 Prozent einen eindeutigen Befund. Einerseits braucht ein akuter Infarktpatient sofortige intensivmedizinische Hilfe, andererseits können die Ärzte nicht auf bloßen Verdacht hin eine Lysetherapie einleiten, weil die Gefahr von Nebenwirkungen zu groß ist. Ein neues Verfahren, das berührungsfrei die biomagnetischen Signale des Herzens misst, könnte diese Diagnoselücke künftig schließen. Festkörperphysiker http://www.physik.uni-jena.de/exp_phys/ um Prof. Dr. Paul Seidel haben gemeinsam mit einer Arbeitsgruppe der Klinik für Innere Medizin III http://www.uni-jena.de/kim3/ um Dr. Uwe Leder das weltweit erste mobile Gerät entwickelt, um auf Intensivstation magnetokardiographische Signale zu registrieren.

Das Verfahren der Magnetokardiografie (MKG) ist seit fast 30 Jahren bekannt, ist aber bislang nur in elektrisch und magnetisch streng abgeschirmten Räumen einzusetzen. Dabei werden jene Magnetfelder aufgespürt, die im Herz durch die bioelektrische Aktivierung der Muskulatur in schöner Regelmäßigkeit entstehen. Nur wenige Billionstel Tesla beträgt die Flussdichte dieser Magnetfelder, schon die kleinste Störung durch eine banale Steckdose in der Nähe macht die Messung unmöglich. Und gerade auf einer mit Hightech-Apparaten vollgestopften klinischen Intensivstation sind die elektromagnetischen Verhältnisse für diese Methode geradezu katastrophal. Selbst gegen das permanente Magnetfeld der Erde, das im Millionstel-Tesla-Bereich liegt, benötigt die Magnetokardiografie einen Schutz.

Der Messaufwand mit dem staubsaugergroßen Gerät, das wie ein Arm über das Patientenbett geschoben wird, ist nur gering, der interne Prozess bei der Messung und Signalverarbeitung allerdings überaus komplex. Zwei kleine Antennen in vier Millimeter Abstand, ein so genanntes Gradiometer, nehmen die Magnetfeld-Signale über dem Patientenherz auf und leiten sie an den eigentlichen Sensor weiter. Es wird gar nicht das absolute Magnetfeld gemessen, sondern nur die räumlichen Unterschiede, quasi aus zwei Perspektiven.

Außerdem befasst sich eine aufwendige Software damit, Störsignale herauszufiltern. "Diese Trigger-Prozesse sind alles andere als trivial", meint Paul Seidel. "Es haben viele gezweifelt, ob das überhaupt funktioniert." Als "Herzstück" der Anlage dienen hochempfindliche SQUIDS, also Spezialchips zur Magnetfeldmessung, die unter Supraleitung bei minus 169 °C arbeiten. Die dafür nötige Flüssigstickstoff-Kühlung besorgen medizintechnische Kryostaten, die bereits in Dresden serienmäßig produziert werden. Ansprechpartner: Prof. Dr. Paul Seidel, E-Mail: seidel@ifk.uni-jena.de (idw) (Ende)