Zeitung Heute : Schluck für Schluck

Eine Neuroprothese soll gefahrloses Essen und Trinken ermöglichen

Katharina Jung
Teamwork. Die neue Schluckprothese wird getestet. Foto: TU Presse/Dahl
Teamwork. Die neue Schluckprothese wird getestet. Foto: TU Presse/Dahl

Schlucken ist wie Atmen oder Blinzeln – ein Vorgang, über den man sich wenig Gedanken macht. Tatsächlich erfordert es die Beteiligung von rund 26 Muskelpaaren. Sogenannte Schluckzentren im Gehirn übernehmen die Regelung dieses komplizierten Prozesses. Ist der Ablauf gestört, kann Essen und Trinken gefährlich werden. Allein in Deutschland leiden rund fünf Millionen Menschen an einer Dysphagie, einer Schluckstörung.

Thomas Schauer vom Fachgebiet Regelungssysteme der TU Berlin und Rainer Seidl von der Hals-Nasen-Ohren-Klinik des Unfallkrankenhauses Berlin entwickeln eine implantierbare Schluckneuroprothese, die einigen dieser Patienten wieder angstfreies Schlucken ermöglichen soll. 450 000 Euro stellt das Bundesforschungsministerium dafür bereit.

Bei einem normalen Schluckvorgang hebt sich der Kehlkopf und nähert sich dem Zungenbein an. So wird die Luftröhre verschlossen. Funktioniert diese unwillkürliche Muskelbewegung nicht mehr, zum Beispiel nach einem Schlaganfall oder einem Schädel-Hirntrauma, besteht die Gefahr des Verschluckens. Nahrung oder Speichel gelangt in die Luftröhre und kann dort eine lebensbedrohliche Lungenentzündung verursachen.

„Unsere Prothese soll die Aufgabe der Schluckzentren im Gehirn teilweise übernehmen und die Muskeln elektrisch stimulieren“, erklärt Schauer. Die Schwierigkeit: Ein Schluckvorgang dauert nur zwischen 0,7 und 1 Sekunde. „Erfolgversprechend ist eine Stimulation aber nur, wenn sie exakt zum richtigen Zeitpunkt und mit der richtigen Intensität einsetzt“, ergänzt Seidl. Das eigens entwickelte Mess- und Regelungssystem bildet daher den Kern der Prothese.

Vier kleine Elektroden am Hals erfassen in Echtzeit den elektrischen Widerstand, der sich im Verlauf einer Schluckbewegung charakteristisch verändert. „Unser System kann einen Schluckvorgang nicht nur sicher abbilden, es misst auch, wie gut die Luftröhre verschlossen wurde“, sagt Schauer. Eine Aussage, die bisher nur mittels Röntgen oder einer Endoskopie möglich war.

Gleichzeitig messen die Elektroden die Restaktivität der beteiligten Schluckmuskeln. So kann der optimale Zeitpunkt für eine Stimulation bestimmt werden. Im nächsten Schritt werden die Elektroden an einen Stimulator gekoppelt, der die Schluckmuskeln aktiviert.

Doch in der Technik steckt noch mehr Potenzial. „Versuche am Tierpräparat zeigen: Unser System stellt auch fest, ob versehentlich Fremdkörper in die Luftröhre gelangen“, erzählt Schauer. „Bestätigen sich diese Ergebnisse, könnte die Prothese im Fall des Verschluckens die Muskeln aktivieren, die ein schützendes Husten auslösen.“ Katharina Jung

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