Das Prinzip, Ultraschall wie mit einer Lupe zu bündeln, ist alt. Erst moderne Bildgebung und Rechentechnik haben es aber möglich gemacht, Energie millimetergenau tief im Körper zu platzieren. Daraus ist eines der dynamischsten Felder der Medizintechnik entstanden.

Behandlung von Tremor ohne Schnitt

Eine bereits etablierte Anwendung ist die Behandlung von schwerem Zittern, dem sogenannten essenziellen Tremor, und bestimmten Formen des Tremors bei Parkinson. Dabei liegt die Patientin oder der Patient in einem Magnetresonanztomographen und trägt einen Helm mit mehr als tausend Ultraschallquellen. Ihre Energie wird auf einen kleinen Bereich im Thalamus gebündelt, eine Schaltstelle im Gehirn. Dort entsteht eine winzige Wärmeläsion, die die fehlerhaften Signale unterbrechen soll. Das Verfahren heißt MRgFUS, magnetresonanzgesteuerter fokussierter Ultraschall.

Die Betroffenen sind während der Behandlung wach und können Rückmeldung geben, die Temperatur wird im MRT überwacht. In Deutschland bieten unter anderem die Universitätskliniken in Bonn, Kiel und Freiburg das Verfahren an. Infrage kommt es vor allem, wenn Medikamente nicht ausreichend helfen. Die Kliniken informieren in Broschüren ausführlich über Eignung, Ablauf und mögliche Nebenwirkungen.

Mechanische Effekte als neues Forschungsfeld

Lange stand bei fokussiertem Ultraschall die Wärme im Vordergrund. Eine Übersicht in der Fachzeitschrift Science beschreibt, wie die Forschung zunehmend die mechanischen Effekte nutzt. Mit sehr kurzen, starken Pulsen lässt sich Gewebe ohne Erwärmung zerlegen. In Kombination mit winzigen Gasbläschen kann Ultraschall vorübergehend Barrieren öffnen, etwa die Blut-Hirn-Schranke, damit Medikamente ihr Ziel besser erreichen. Viele dieser Ansätze befinden sich noch in klinischen Studien.

Was das für Haut und Schmerz bedeutet

Für die Themen von Ultraschall Wissen sind diese Entwicklungen aus zwei Gründen interessant. Erstens zeigen sie, wie stark die Wirkung von Ultraschall von Bündelung, Energie und Pulsform abhängt. Ein Gerät für die Hautpflege und ein Tremorsystem haben physikalisch wenig gemeinsam, obwohl beide Ultraschall nutzen. Zweitens fließen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung, etwa zur Wirkung mechanischer Reize auf Zellen, langfristig auch in Anwendungen an Haut und Bewegungsapparat ein.

In der Ästhetik werden derzeit unter anderem Systeme mit parallelen Schallstrahlen untersucht, die Energie in einer Ebene statt in einzelnen Punkten abgeben sollen. Eine systematische Übersicht nennt solche Weiterentwicklungen, weist aber darauf hin, dass einheitliche Behandlungsprotokolle und Langzeitdaten noch fehlen.

Ausblick

Fokussierter Ultraschall ist ein gutes Beispiel dafür, wie aus einem physikalischen Prinzip sehr unterschiedliche Anwendungen entstehen. Wir berichten in dieser Rubrik regelmäßig über neue Verfahren und Geräteklassen, sachlich und mit Blick auf die Studienlage.