StartseiteAbteilungenBiophysical & Education EngineeringElektrische Felder in Gewebe

Simulation der elektrischen Feldstärke in Gewebe

Die Elektrochemotherapie (ECT) oder die irreversible Elektroporation (IRE) sind neue therapeutische Verfahren in der Medizintechnik, die auf der Wechselwirkung von Zellmembranen mit elektrischen Feldern basieren. Zwar gibt es bereits erste Systeme am Markt (Harvard Apparatus BTX ECM 830 z.B. wird bei der ECT von Hautmetastasen benutzt), dennoch steht die Entwicklung ganz am Anfang: Weder sind die elektrischen Gewebeeigenschaften im lebenden Organismus exakt bekannt, noch ist die genaue Wirkung spezifischer Feldgrößen in der interstitiellen Anwendung (primär auf das Gewebe, aber auch auf z.B. Gefäße oder Blut) geklärt.

Die elektrische Feldstärke, Pulsbreite und Pulsdauer sind dabei die wichtigsten Stellgrößen, elektrischen Gewebeeigenschaften (Leitfähigkeit, Permittivität) der Zielorgane die Variablen. Daher ist derzeit aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht der Fokus auf die Simulation der elektrischen Feldverteilung sowie Kontroll-Messung in entsprechenden Gewebesorten (Leber, Pankreas) gelegt.

In unserer Abteilung arbeiten Mediziner und Ingenieure miteinander, um die Elektroporation genauer zu erforschen. Aus einem Projekt mit der Radiologie ist z.B. eine prototypische Elektrode für die interstitielle lokale Elektrochemotherapie an der Leber entstanden, die zunächst am PC entwickelt und simuliert wurde (Bild).

 

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Andreas Ritter