Einen Katheter über das Gefäßsystem bis in die Gefäße des Herzens oder des Gehirns zu führen, bedarf viel Erfahrung. Diese Erfahrung können Ärztinnen und Ärzte in der Weiterbildung neuerdings an Modellen gewinnen. Ein speziell auf den Trainingsbedarf in der Radiologie angepasstes Modell haben Forschende an der Charité mit Hilfe von neuen 3D-Drucktechnologien entwickelt. An dem Angio-Trainer können alle wichtigen Techniken geübt werden, so dass das Trainieren an einem Tiermodell überflüssig wird.
Angiologen brauchen es, interventionelle Radiologen brauchen es und Kardiologen brauchen es: ein Fingerspitzengefühl, um einen Katheter in feinste Gefäße vorzuschieben. Mit solchen Katheterinterventionen werden zum Beispiel Thromben im Gehirn nach einem Schlaganfall aufgelöst, Engstellen in den Herzkranzgefäßen aufgedehnt oder Tumore in der Leber behandelt.
Ein gewisses feinmotorisches Geschick vorausgesetzt, ist für diese kniffelige Prozedur vor allem eins nötig: Training und nochmals Training. Üblicherweise lernen angehende Fachärzte den Umgang mit Kathetern und Stents in einem Tiermodell, etwa einem Schwein, bevor sie das Gelernte – unter strenger Aufsicht – am Patienten umsetzen dürfen.
Es fehlen leichte Fälle zum Üben
Eine durchaus schwierige Situation für Anfänger. Die Erfahrung, die an einem Tiermodell gesammelt werden kann ist begrenzt, vor allem, weil die Trainingszeiten insgesamt relativ kurz sind. Zudem sind die „einfachen“ Patientenfälle selten geworden. Da moderne Bildgebungsverfahren wie die Computertomografie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) mittlerweile so gut geworden sind, werden Katheter nur noch selten zur reinen Diagnostik, sondern in den meisten Fällen in Verbindung mit einer therapeutischen Intervention eingesetzt. Das hat zur Folge, dass für die Ausbildung die leichten Fälle fehlen.
„Die mangelnde Trainingszeit, um Erfahrung zu sammeln ist ein Problem“, findet PD Dr. Michael Scheel vom Charité Institut für Neuroradiologie. Deshalb hat er vor vier Jahren im Rahmen einer Gründungsförderung einen Simulator entwickelt, an dem Studierende, Ärztinnen und Ärzte in Weiterbildung die Grundlagen der endovaskulären Therapie trainieren können. Das Modell stammt aus einem 3D-Drucker. „Der Angio-Trainer ist ein Stück weit aus der Not heraus geboren, weil ich der Ansicht bin, dass bei der Ausbildung noch Luft nach oben ist“, erzählt Michael Scheel. „Insgesamt werden Modelle in der Ausbildung noch zu wenig eingesetzt. Außerdem finde ich, das Schweine für Trainingszwecke kein besonders gutes Modell sind. Abgesehen von den ethischen Implikationen unterscheidet sich die Anatomie, insbesondere der Hals- und Kopfgefäße eines Schweins doch erheblich von der eines Menschen“, sagt er.
Simulator mit Herz
Der Angio-Trainer bildet die menschliche Anatomie dagegen deutlich besser ab. Aktuell verfügt das dreidimensionale Modell über ein realitätsnahes Gefäßsystem mit eingebauten Engstellen sowie ein eigenes „Herz“, das die Gefäße über eine eingebaute Pumpe mit Wasser „durchblutet“. Prinzipiell lässt sich der Simulator aber auch noch mit anderen „Organen“ bestücken, etwa der Leber.
„Natürlich ist unser Modell nur begrenzt realistisch, aber zum Erlernen der Grundlagen ist es weitaus besser geeignet als das Schwein oder der schwer kranke Patient“, sagt Scheel. So kann an dem Modell unbegrenzt lange trainiert werden, und zwar überall und zu jeder Zeit. „Versuche können so lange wiederholt werden, bis es Klick macht. Das schafft eine viel bessere Lernatmosphäre“, meint der Wissenschaftler. Außerdem ist das Modell äußerst robust, geht nicht kaputt und mit Kosten von unter 5.000 Euro preisgünstig.
Bessere Lerneffekte ohne Tierleid
Ein weiterer entscheidender Vorteil: Fehler sind ausdrücklich erlaubt, nein, sie sind sogar erwünscht. „Wir lassen unsere Anwender hier bewusst Fehler machen, damit sie ein Gespür dafür bekommen, welche Folgen das haben kann“, berichtet Scheel. „Das hat einen enormen Lerneffekt.“ Grundsätzlich ist der Angio-Trainer für (angehende) Medizinerinnen und Mediziner gedacht, die zum ersten Mal einen Katheter in der Hand halten: Wie führt man den dünnen Schlauch in ein Gefäß ein? Wie geht man an den Engstellen vor? Wie platziert man dort einen Stent? All diese ersten Schritte können an dem Simulator erlernt werden. Hier kann man das eigene Handeln sogar 1:1 beobachten, da die Gefäße transparent und frei zugänglich sind. So viel Einblick gibt es in einem Tiermodell nicht.
Traditionell finden die „Schweinekurse“ für Assistenzärzte an einem Wochenende in einer anderen Uniklinik mit tierexperimentellem Fokus statt. Die Zeit zum Experimentieren dort ist knapp, weil viele Teilnehmende üben möchten, während die Schweine in Narkose gehalten und anästhesistisch überwacht werden müssen. Eine Belastung für die Tiere, die auch ethische Diskussionen losgetreten hat. „Tierkurse haben zwar eine lange Tradition, sind aber teuer und wenig effizient“, sagt Neuroradiologe Scheel. „Ich denke, wir können sie über kurz oder lang durch sehr viel effizientere Trainingsmodelle ersetzen.“
„Wollen Tierkurse komplett ersetzen“
Noch ist der kein Ausbildungsstandard, aber der Mediziner und seine Kollegen arbeiten daran. Gerade ist er dabei, die Methode in der Charité weiter zu etablieren, hält Kurse für Externe, gibt Workshops und wirbt auf Fachkongressen für das Modell – mit einer sehr positiven Resonanz.
„Mein Ziel ist, das jede Klinik über so ein Modell verfügt“, begründet Scheel seine Überzeugungsarbeit. Zwei Dinge stimmen ihn dabei optimistisch: Bessere Lernergebnisse bei geringeren Kosten und die neuen technischen Möglichkeiten. Denn mit Hilfe 3D-Drucks können künftig noch viel komplexere Gefäßsysteme gebaut werden. Diese Verfeinerungen werden das Modell noch näher an den Menschen rücken, ist der Wissenschaftler überzeugt, der auch andere Kolleginnen und Kollegen ermuntern möchte, verstärkt auf die Möglichkeiten des 3D-Drucks zu setzen. „Unser Modell ist ein eindrucksvolles Beispiel, wie man mit Hilfe des 3D-Drucks Alternativen zu Tierversuchen entwickeln kann“, sagt er. In diesem Fall gehe es aber nicht bloß um eine zusätzliche Alternative zu den Tierkursen. „Langfristig geht es um den kompletten Ersatz.“
(Text: Beatrice Hamberger)
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