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MEDIZIN Reiz am Knöchel

Amerikanischen Ärzten ist es gelungen, die Heilung von Knochenbrüchen zu beschleunigen -- durch elektrischen Strom.
aus DER SPIEGEL 47/1971

Die 51jährige Frau war hingefallen und hatte sich den Knöchel gebrochen. 13 Wochen legte der behandelnde Arzt den Fuß der Patientin in Gips, dann befreite er die Frau von dem gehhindernden Klotz am Bein.

Ein Jahr später -- im Februar dieses Jahres -- begab sich die Frau wieder in ärztliche Behandlung. Der Knöchel war dick angeschwollen, und sie verspürte starke Schmerzen. Das Röntgenbild, das die Mediziner an der Universitätsklinik von Philadelphia (US-Staat Pennsylvania) aufnahmen, zeigte deutlich die Ursache der Schmerzen und der Schwellung: Der gebrochene Knöchel war nicht wieder zusammengewachsen, zwischen den Bruchstellen hatten sich faseriges Gewebe und Knorpel gebildet.

Normalerweise überpflanzen die Mediziner bei derartigen Komplikationen, um die Bildung neuen Knochengewebes anzuregen, einen Knochensplitter (der dem Patienten beispielsweise am Bein entnommen wird) an die Bruchstelle.

Das Orthopäden-Team in Philadelphia unter der Leitung von Carl T. Brighton und Zachary B. Friedenberg bediente sich dagegen erstmals einer Methode, die zwar im Tierversuch schon erprobt war, bislang aber nicht bei Menschen: Sie heilten den Knochen mit elektrischem Strom.

Als Minuspol (Kathode) führten die Ärzte einen dünnen, rostfreien Stahldraht bis an die Bruchstelle ein. Ein auf die Haut des Fußes geklebtes Aluminium-Netz bildete den Pluspol (Anode). Sodann wurden die Drähte an eine Spezialbatterie angeschlossen, so daß ein gleichbleibender Strom von zehn Mikroampere floß (siehe Graphik).

Drei Wochen nach dem Eingriff konnten die US-Forscher schon eine Besserung beobachten: Die Schwellung war zurückgegangen, der Knöchel schien nicht mehr so weich und mürbe wie vordem.

Anderthalb Monate beließen die Mediziner die Drähte (unter einem leichten Gipsverband) noch am Fuß der Patientin, dann entfernten sie die Elektroden. Auf dem Röntgenbild konnten sie nun den vollen Erfolg der Behandlung feststellen: Der gebrochene Knochen war wieder zusammengewachsen. Vierzehn Tage lang ging die Kranke noch an Krücken, dann konnte sie ihren Fuß wieder voll belasten -- ohne Schmerzen.

»Unserer Meinung nach«, so beurteilten Friedenberg und Brighton den Fall in ihrem Bericht, den jüngst das US-Fachblatt »The Journal of Trauma« abdruckte, »kann elektrische Energie Knochenbrüche heilen.« Zumindest sei es »sehr unwahrscheinlich«, so die beiden Wissenschaftler, »daß die Knochen allein durch das neunwöchige Ruhigstellen des Bruches wieder zusammengewachsen« seien.

Grundlage der Behandlung ist die Beobachtung, daß in der Mitte eines gesunden Knochens ein neutrales oder positiv geladenes, an seinen Enden hingegen ein negatives elektrisches Feld herrscht -- desgleichen an einer Bruchstelle. Die Forscher schlossen daraus, daß negative Ladung mit dem Knochenwachstum und dem Heilungsprozeß eines Bruches zusammenhänge.

An zwei weiteren Patienten erproben die US-Mediziner derzeit die elektrische Stimulation der Knochenheilung. Die Ärzte hoffen, am Ende vielleicht generell die Heilungszeit schwieriger Knochenbrüche auf die Hälfte zu vermindern -- eine Erwartung, die auch von den bisherigen Tierversuchen gestützt wird.

Daß elektrischer Strom das Knochenwachstum bei Frakturen beschleunigt, konnte beispielsweise Professor Manfred Weigert, Orthopäde an der Freien Universität Berlin, an Kaninchen und Schafen nachweisen. Weigert hatte mehr als 200 Kaninchen jeweils beide Hinterläufe gebrochen und diese anschließend mit Hilfe von Metallplatten und Schrauben wieder zusammengefügt (Osteosynthese).

Ähnlich wie seine amerikanischen Kollegen befestigte der FU-Professor jeweils an einem der beiden gebrochenen Läufe Elektroden, die er an eine Stromquelle anschloß. Nach drei Wochen prüfte er dann die Festigkeit der zusammengewachsenen Kaninchenknochen. Dabei zeigte sich, daß die elektrisch gereizten Knochen nicht nur schneller zusammengewachsen waren als die nichtstimulierten, sie waren auch an der Bruchstelle bereits wieder weit höher belastbar.

Vor einer Überbewertung der neuen Heilmethode warnt Weigert allerdings. Der Berliner Wissenschaftler, der das Verfahren »wahrscheinlich im Laufe des nächsten Jahres« (Weigert) auch bei menschlichen Knochenbrüchen erproben will, meint, daß »zunächst verläßliche Kontrollmethoden« entwickelt werden müßten. Überdies sei, uni gefährliche Nebenwirkungen auszuschließen, eine genaue Erforschung der höchstzulässigen Stromstärke notwendig.

Weigerts Warnung scheint nicht unbegründet. Im Tierversuch haben auch die amerikanischen Forscher schon herausgefunden, daß der heilende Strom nicht beliebig verstärkt werden kann.

Bei Stromstärken von mehr als 20 Mikroampere, so berichteten Brighton und Friedenberg, heilte der Bruch nicht mehr, im Gegenteil: Der Strom hatte die Knochen zerstört.

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